Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#91 Mensagem por Rurst » Qua Jun 23, 2021 10:48 am

https://www.powermag.com/shakeup-for-72 ... icipation/

“O programa JUMP foi substituído pelo prêmio DOE de US $ 1,355 bilhão, que é mais valioso para o projeto e ajuda melhor o projeto a cumprir os níveis-alvo do LCOE”, explicou o porta-voz do UAMPS, LaVarr Webb à POWER . “O programa JUMP teria contribuído com apenas um duodécimo do custo de desenvolvimento e construção do projeto. Mas o prêmio DOE está contribuindo com um quarto do custo do projeto. ”

No programa JUMP, o DOE teria essencialmente pago os custos de desenvolvimento do primeiro módulo e, em seguida, usado aquele módulo de 60 MW no INL para fins de pesquisa e desenvolvimento por 15 anos, disse Webb. Mas depois desses 15 anos, esses 60 MW estariam disponíveis para os participantes do projeto a um custo reduzido “porque os custos de capital do módulo já teriam sido pagos”, disse ele.

O tempo também é um problema

Enquanto apresentava seu caso à cidade de Murray em 20 de outubro, Blaine Haacke, gerente geral da Murray Power, entretanto, expressou preocupações sobre um aumento total do custo do projeto de US $ 4,3 bilhões para US $ 6,1 bilhões. Solicitado pela POWER por um esclarecimento sobre esse aumento, Webb do UAMPS disse: “A escalada, a inflação e os custos de financiamento aumentaram quando o período de tempo para atingir a data de operação comercial foi estendido.”

No entanto, Webb acrescentou: "Embora essas categorias de custos tenham aumentado e a data de operação comercial seja posterior, o UAMPS prefere ter um cronograma de construção / conclusão conservador, bem como ser capaz de desenvolver o projeto em uma maneira em fases que represente o menor risco para seus membros."

O POWER na semana passada forneceu um esclarecimento aprofundado sobre os custos totais do projeto, citando NuScale e UAMPS. O esclarecimento decorre de uma comparação de custos errônea e amplamente divulgada de que os custos do projeto aumentaram de $ 3,6 bilhões em 2017 para uma estimativa de $ 6,1 bilhões. Webb disse na semana passada à POWER que o valor de $ 3,6 bilhões envolve custos “durante a noite” da planta - “em outras palavras, se ela foi construída amanhã. Não levou em consideração os custos inflacionários de materiais e mão-de-obra nos próximos 10 anos, ou custos de financiamento ou custos de desativação ”, disse ele. “Os US $ 6,1 bilhões são os custos totais da planta ao longo de 40 anos, incluindo inflação, financiamento e desativação.”

O “número mais importante”, no entanto, é o custo nivelado estimado de energia (LCOE) ao longo de 40 anos, disse Webb. Sob a estimativa de $ 4,3 bilhões, o LCOE foi estimado em $ 65 / MWh, enquanto o LCOE no caso de $ 6 bilhões é de apenas $ 55 / MWh, disse ele. “A diminuição no LCOE é atribuível em grande parte à produção adicional que está sendo gerada - o projeto original tinha uma produção bruta total da usina de 600 MW e a produção bruta projetada atual é de 720 MW. O prêmio de compartilhamento de custos do DOE também ajudou a melhorar o LCOE. Os US $ 6,1 bilhões incluem todos os custos do início ao fim para um LCOE de US $ 55 / MWh por 40 anos ”, disse ele.


Um LCOE de US $ 55 / MWh “torna o preço da eletricidade para os contribuintes membros do UAMPS muito acessível e comparável a outras formas de energia firme e despachável como o gás natural de ciclo combinado”, disse Webb. “A eletricidade do CFPP, combinada com a eletricidade de projetos renováveis eólicos e solares (que o CFPP irá complementar e permitir), manterá as tarifas elétricas acessíveis para os membros”, explicou.

A tecnologia SMR é 'extremamente promissora'
NuScale aumenta a capacidade do módulo SMR; UAMPS pondera projeto nuclear de redução do tamanho

https://www.powermag.com/nuscale-boosts ... r-project/

Em um avanço que poderia melhorar a economia da tecnologia do pequeno reator modular (SMR) da NuScale Power - e remodelar um projeto em desenvolvimento por seu primeiro cliente potencial, Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS) - a empresa sediada em Portland, Oregon, em novembro .10 disse que determinou que seu NuScale Power Module (NPM) pode gerar 25% mais energia por módulo.

O aumento significativo aumenta a capacidade da NPM de 60 MWe para 77 MWe e expande efetivamente o tamanho da planta de 12 módulos da empresa de 720 MWe para 924 MWe. “Além disso, a usina de energia escalonável de 12 módulos agora se aproximará de um tamanho que a torna um verdadeiro competidor para o mercado de gigawatts”, disse a empresa.


Mas NuScale, que está de olho em um cronograma de entrega de tecnologia de 2027, também lançou na terça-feira duas soluções de planta menor - uma planta de quatro módulos de cerca de 308 MWe, e uma planta de seis módulos de cerca de 462 MWe - para fornecer aos clientes potenciais mais opções em termos de tamanho, potência, flexibilidade operacional e custo. As fábricas menores também teriam pegadas menores e uma construção mais simplificada, o que poderia reduzir os cronogramas e custos de construção, disse.

Embora as ofertas iniciais de pequenas usinas já sejam “economicamente competitivas” e aproveitem os casos de segurança aprovados pela Comissão Reguladora Nuclear (NRC), “outras configurações são possíveis”, também disse. A nova “solução” é voltada para abrir mercados maiores para NuScale, incluindo para “pequenas redes como para nações insulares; comunidades remotas fora da rede; instalações industriais e governamentais; e substituições de energia de carvão que requerem menos energia e ajudam os clientes a cumprir as exigências de ar limpo ”, disse a empresa.

25% de aumento de energia

A NuScale disse que determinou que o aumento significativo de 25% no poder NPM era alcançável “sem grandes mudanças” na tecnologia de módulo da NuScale por meio de “mais esforços de engenharia de valor, usando ferramentas avançadas de teste e modelagem.

“Por meio de ferramentas avançadas de teste e modelagem, concluímos que, para nossos clientes mais interessados em potência de carga de base 24 horas por dia, 7 dias por semana (em comparação com aqueles interessados em operar com manobras de potência extensas para acompanhamento de carga), manobras térmicas adicionais não eram necessárias, o que abriu o capacidade para uma maior produção térmica e 25% mais produção de eletricidade por módulo ”, disse Diane Hughes, vice-presidente de Marketing e Comunicações da NuScale, ao POWER em 11 de novembro.

O aumento ocorre dois anos depois que a empresa aumentou a capacidade do módulo em 20% , de 50 MWe para 60 MWe, um aumento de energia que a empresa disse também foi confirmado por testes avançados e ferramentas de modelagem, incluindo testes abrangentes do combustível e da bobina de vapor helicoidal geradores. A empresa então disse à POWER que o aumento de energia de 50 MWe para 60 MWe reduziria o custo da instalação de 12 módulos de US $ 5.000 / kW esperados para cerca de US $ 4.300 / kW com uma "mudança mínima nos custos de capital".

O aumento mais recente de 60 MWe para 77 MWe reduzirá ainda mais o custo de capital noturno da instalação de US $ 3.600 / kW para aproximadamente US $ 2.850 / kW, disse a empresa. Isso marca uma redução significativa de custos durante a noite que poderia colocá-lo em pé de igualdade com uma série de novas tecnologias, de acordo com as estimativas de janeiro de 2020 da Administração de Informação de Energia . Mas vem com algumas ressalvas.

“A estimativa original de $ 5.000 / kW refletia uma produção total bruta da instalação de 600 MWe (bruto) com os módulos originais de 50 MWe instalados. O custo por kW é baseado em um custo noturno de aproximadamente US $ 3 bilhões para a primeira planta de 12 módulos implantada em um site genérico greenfield na região sudeste dos EUA ”, explicou Hughes. “A redução no custo por kW de $ 5.000 / kW para $ 4.300 / kW só se aplica à primeira planta que entregamos a um custo de $ 3 bilhões”, como o Carbon Free Power Project da UAMPS, que se espera ser a “primeira de um tipo ”(FOAK), acrescentou ela.

“As plantas subsequentes entregues se beneficiarão das inclinações derivadas da implantação da primeira planta e deverão custar menos do que a primeira planta. Estas são normalmente chamadas de plantas "Nth-of-a-kind" ou NOAK. O custo estimado para a planta NOAK com base na entrega no site genérico mencionado acima é menor a um custo noturno de aproximadamente US $ 2,45 bilhões ”, disse Hughes.


“A usina de 12 módulos com 60 módulos MWe instalados, proporcionando uma potência bruta total da usina de 720 MWe a um custo NOAK de $ 2,45 bilhões, resulta em um custo de capital por kW de $ 3.600 / KW. Com os módulos de 77 MWe de maior potência instalados na planta de 12 módulos, a produção total de energia bruta da instalação é aumentada de 720 para 924 MWe com mudança mínima no custo de capital, resultando em uma redução no custo por KW de $ 3.600 / kW a $ 2.850 / kW ”, disse ela.

Implicações regulatórias
Por enquanto, pelo menos, NuScale não espera que o aumento de energia afete seu cronograma de entrega de 2027.

Anúncio da NuScale dá opções do UAMPS para reduzir o tamanho do projeto de energia livre de carbono

Quando o UAMPS enviará um COLA para seu Carbon Free Power Project (CFPP) , uma usina de energia NuScale de 12 módulos que está sendo desenvolvida para um local no Laboratório Nacional de Idaho (INL) em Idaho Falls, Idaho, não está claro. O UAMPS desenvolveu até agora o projeto tão aguardado como uma usina de 720 MWe, e disse que espera que o primeiro dos 12 módulos NuScale propostos possa estar operacional em 2029 com os outros 11 módulos operacionais em 2030. Mas o novo aumento de energia do NuScale e o lançamento de plantas menores agora dá ao projeto a flexibilidade necessária que pode afetar seu cronograma atual.

Como a POWER relatou , o 720-MWe CFPP está atualmente estimado em $ 6,1 bilhões , e UAMPS deve arcar com $ 4,76 bilhões desse valor, que é baseado em uma estimativa de Classe 4 (e pode diminuir em cerca de 10% ou aumentar em 30 %). O Departamento de Energia (DOE) financiará os US $ 1,355 bilhão restantes por meio de um prêmio anunciado em 16 de outubro. O prêmio, que estará sujeito a dotações anuais do Congresso, substitui o programa Joint Use Module Plant (JUMP) do DOE .

O UAMPS, no entanto, sustentou que o valor associado ao custo “mais importante” para o projeto é seu custo nivelado de energia (LCOE) ao longo de 40 anos, que atualmente é de $ 55 / MWh. “A diminuição no LCOE é atribuível em grande parte à produção adicional que está sendo gerada - o projeto original tinha uma produção bruta total da usina de 600 MW e a produção bruta projetada atual é de 720 MW. O prêmio de compartilhamento de custos do DOE também ajudou a melhorar o LCOE. Os US $ 6,1 bilhões incluem todos os custos do início ao fim para um LCOE de US $ 55 / MWh por 40 anos ”, conforme Webb explicou à POWER em outubro.

Na terça-feira, o UAMPS mais uma vez enfatizou que o LCOE do projeto terá um papel crucial nas decisões que tomar. Antes que possa concordar com uma mudança no tamanho ou configuração da planta - incluindo para avançar com as soluções de usinas menores recém-lançadas da NuScale - “o UAMPS teria que ter certeza de que o [LCOE] de $ 55 / MWh (ou menos) seria preservado. O UAMPS também gostaria de ter a garantia de que o cronograma / cronograma atual seria seguido ”, disse a agência.

No entanto, o UAMPS também observou: “Um aumento na produção de energia de cada módulo do reator pode reduzir os custos de desenvolvimento e construção para os membros do UAMPS e garantir que as metas [LCOE] sejam alcançadas”.

Também expressou confiança na continuidade do projeto. “Estamos confiantes de que, com essas opções e maior flexibilidade, o Carbon Free Power Project fornecerá energia acessível, estável e livre de carbono para os membros participantes, complementando e habilitando grandes quantidades de energia renovável”, disse. “Este projeto permitirá que a geração de carvão UAMPS seja aposentada, e muitos membros estarão em um caminho para descarbonizar completamente seus portfólios de energia.”

NuScale, UAMPS Kick Off Idaho SMR Licença de Usina Nuclear

https://www.powermag.com/nuscale-uamps- ... licensing/

NuScale Power, Fluor Corp. e Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS) assinaram uma série de acordos importantes para se preparar para o licenciamento do Carbon Free Power Project (CFPP) no Laboratório Nacional de Idaho (INL) em Idaho Falls, efetivamente avançando a primeira planta de pequeno reator modular (SMR) do país.

A Fluor Corp., investidora majoritária da NuScale Power, disse em 11 de janeiro que a agência intermodal de serviços de energia do estado de Utah, UAMPS, concedeu à empresa um “acordo de desenvolvimento com custo reembolsável para fornecer serviços de estimativa, desenvolvimento, design e engenharia” para o CFPP. A NuScale, sediada em Portland, Oregon, que também assinou um acordo de reembolso de custos de desenvolvimento com a UAMPS, observou separadamente na segunda-feira que os acordos assinados como subcontratante da Fluor permitirão desenvolver estimativas de custos de “maior maturidade” e trabalho de planejamento de projeto inicial para o licenciamento , fabricação e construção do CFPP.

Embora os pedidos marquem "o próximo grande passo no avanço" com a comercialização da tecnologia SMR da NuScale e sejam importantes para o gerenciamento e eliminação de riscos do CFPP, eles não são pedidos reais para os NuScale Power Modules (NPMs) da empresa. “Esta é a primeira etapa de um plano de implantação prudente que pode resultar na encomenda de NuScale Power Modules em 2022”, observou o presidente e CEO da NuScale, John Hopkins, na segunda-feira.

O UAMPS confirmou ao POWER na segunda-feira que os acordos dão início à preparação de um pedido de licença combinada (COLA) para o CFPP, que pode incluir vários NPMs. Mas, embora os 27 membros participantes da agência continuem a visar uma data operacional de 2029 para o primeiro módulo, todas as opções de configuração da planta “estão atualmente sendo avaliadas”, disse.

Uma opção para reduzir o tamanho

Conforme previsto originalmente, o CFPP deveria ser construído como um projeto de 720 MWe com 12 módulos. Em novembro, a NuScale determinou que seu NPM pode gerar 25% mais energia por módulo , aumentando sua capacidade de 60 MWe para 77 MWe. NuScale também lançou duas soluções de planta menor - uma planta de quatro módulos de cerca de 308 MWe e uma planta de seis módulos de cerca de 462 MWe - para fornecer a seus clientes potenciais mais opções em termos de tamanho, potência, flexibilidade operacional e custo.

UAMPS, o primeiro cliente potencial da NuScale, disse à POWER em novembro que o aumento de energia e as novas soluções da planta dão ao CFPP a flexibilidade necessária e podem facilitar o downsizing da planta. “O UAMPS avaliará as possibilidades de construir uma planta de 4 módulos [308-MWe] ou [462-MWe] de 6 módulos em vez de uma planta de 12 módulos”, disse.

NuScale disse na segunda-feira que o UAMPS continuará avaliando o tamanho do CFPP, já que o Fluor “refina a engenharia de alternativas para garantir que a planta tenha o melhor custo geral de energia e tamanho para atender às necessidades de assinatura dos participantes do CFPP”.

ImagemUma renderização futurística da usina NuScale Power Cortesia: NuScale

O UAMPS, notavelmente, encerrou a primeira fase do CFPP em 31 de outubro, garantindo compromissos financeiros para uma usina potencial de 720 MW de 27 de seus 48 membros, que são principalmente cidades em Utah, mas também espalhadas pela Califórnia, Idaho, Nevada, Novo México e Wyoming. Durante a tumultuada primeira fase, pelo menos oito cidades - Lehi, Logan, Murray, Kaysville, Bountiful, Beaver, Heber e Salmon River Electric - saíram do projeto e, pelo menos uma, Idaho Falls reduziu sua participação pela metade. As cidades que se retiraram citaram uma longa lista de razões para sua relutância em se comprometer com o projeto, mas os custos - que poderiam aumentar para os assinantes restantes - e a incerteza lideraram suas preocupações.

Como a POWER relatou , o CFPP 720-MWe originalmente previsto foi estimado em $ 6,1 bilhões , e UAMPS deve arcar com $ 4,76 bilhões desse valor, que é baseado em uma estimativa de Classe 4 (e pode diminuir em cerca de 10% ou aumentar em 30%). O Departamento de Energia (DOE) financiará os US $ 1,355 bilhão restantes por meio de um prêmio anunciado em 16 de outubro. O prêmio, que estará sujeito a dotações anuais do Congresso, substitui o programa Joint Use Module Plant (JUMP) do DOE , que teria visto o DOE aluga e opera o primeiro módulo por 10 anos.

O UAMPS, no entanto, sustentou que o valor associado ao custo “mais importante” para o projeto é seu custo nivelado de energia (LCOE) ao longo de 40 anos, que gira em torno de US $ 55 / MWh.


“Os pedidos executados hoje permitem um progresso importante no desenvolvimento do Carbon Free Power Project, e estamos animados para dar este próximo passo ao lado de nossos parceiros NuScale Power e Fluor Corporation”, disse Doug Hunter, CEO e gerente geral da UAMPS, em Segunda-feira. “Estamos confiantes de que o pequeno reator modular da NuScale fornecerá energia acessível, estável e livre de carbono para os membros participantes, complementando e possibilitando grandes quantidades de energia renovável na região”.
Uma parceria para buscar licenciamento

NuScale, que está de olho em um cronograma de entrega de tecnologia de 2027, já marcou um licenciamento notável em estradas. Em 28 de agosto de 2020, o módulo de 50 MWe (160 MWth) da NuScale se tornou o primeiro SMR a receber um relatório de avaliação de segurança final (FSER) da Comissão Reguladora Nuclear (NRC) como parte de uma revisão da Fase 6 - a última e final fase — do aplicativo de certificação de design da NuScale (DCA).

O NRC analisará o aumento de energia mais recente como parte de um pedido de aprovação de design padrão (SDA) , que NuScale disse que poderia enviar em 2022. Embora NuScale ainda não tenha feito uma decisão final sobre o tamanho ou configuração que será refletido no Aplicativo SDA, disse que poderia buscar a aprovação de módulos de 250 MWth .
Nem um SDA nem um DCA, entretanto, constituem aprovação para construir ou operar um reator, como observa o NRC. A certificação completa essencialmente permite que um desenvolvedor de usina nuclear faça referência ao projeto ao se candidatar a um COLA para construir e operar uma usina. Em novembro, Diane Hughes, vice-presidente de Marketing e Comunicações da NuScale , disse ao POWER que a NuScale e a UAMPS estavam avaliando o uso do processo 10 CFR, Parte 52, subparte E do NRC, que ela observou "foi usado para todos os novos designs até o momento".

No âmbito desse processo, o pedido de SDA deve ser apresentado com ou antes de um COLA, mas o SDA deve ser aprovado antes do COLA. “Essas aprovações podem estar próximas (ou seja, em semanas)”, disse ela. No entanto, “Nem todas as atividades de construção devem aguardar a aprovação do COLA. Algumas construções gerais, e sob uma autorização de trabalho limitada (LWA) aprovada pelo NRC, algumas construções nucleares podem ocorrer no período anterior à aprovação do COLA ”, disse ela.

Por enquanto, o UAMPS espera apresentar um COLA ao NRC até o segundo trimestre de 2023. A revisão do COLA pelo regulador está prevista para ser concluída no segundo semestre de 2025, com a construção nuclear do projeto começando "logo depois", NuScale disse.

Fluor otimista em relação ao NuScale, apesar da recente reformulação da estratégia

Enquanto isso, a Fluor intensificou os esforços para levar o NPM à comercialização, ao mesmo tempo que modifica sua estratégia de negócios principal.
Em novembro, a empresa se associou a outro gigante da engenharia Sargent & Lundy para colaborar com serviços conjuntos de marketing e design para a execução de novas usinas nucleares modulares de pequeno porte NuScale Power na América do Norte.

Em dezembro, em consonância com algumas das principais empresas de engenharia, aquisição e construção do setor de energia, a Fluor disse à POWER que não estava mais ativa no mercado de geração de energia “além de seu investimento na NuScale Power ”. E na segunda-feira, a Fluor também anunciou que planeja alienar seu negócio de serviços de manutenção para a Stork, uma empresa de tecnologia global que adquiriu em 2016. Enquanto mais detalhes sobre o desinvestimento serão anunciados durante o evento do Dia de Estratégia de 28 de janeiro da Fluor, a empresa disse: “ Como resultado de nossa revisão estratégica, determinamos que os serviços de manutenção não se enquadram mais no portfólio de serviços principais da Fluor. ”

Os executivos da Fluor expressaram apoio aos esforços pioneiros da NuScale no mercado de SMR, embora, de acordo com o relatório da empresa no terceiro trimestre de 2020, divulgado em dezembro , atrasos nas decisões de investimento tenham custado caro para a empresa. “Em relação ao NuScale, embora tenhamos declarado anteriormente que as despesas de 2020 seriam totalmente financiadas pelos investidores, os atrasos na decisão de investimento devido à pandemia exigiram que a Fluor fornecesse US $ 15 milhões do financiamento no terceiro trimestre”, disse o vice-presidente executivo e diretor financeiro da Fluor Oficial Joseph Brennan em uma teleconferência de lucros em 10 de dezembro.

Mas Alan Boeckmann, presidente executivo da Fluor, observou nessa teleconferência que os eventos dos últimos seis meses de 2020 foram “incrivelmente positivos para os negócios da NuScale e seu desenvolvimento”. Junto com a aprovação do FSER do NRC em agosto, a International Development Finance Corporation (DFC) anunciou em julho o levantamento da proibição de empréstimos para projetos nucleares internacionais. “Isso chamou muita atenção e resultou provavelmente em duas oportunidades bastante boas de se transformar em projetos aqui em 2021”, disse Boeckmann. Em outubro, notavelmente, o DFC anunciou que havia assinado uma carta de intenção para apoiar o desenvolvimento de 2,5 GW de módulos NuScale na África do Sul. A concessão de US $ 1,4 bilhão anunciada pelo DOE em outubro para o UAMPS também serviu de incentivo, disse ele.

“Então, o lado do projeto está começando a parecer bom, mas também, estamos tendo discussões muito sérias com investidores que querem entrar no lado do patrimônio da NuScale. Portanto, os dois lados da equação parecem fortes agora. O momento é o problema e conseguir - trazer - esses projetos a bordo, bem como os investidores a bordo, está chamando nossa atenção ”, acrescentou.

Os ventos políticos também parecem favoráveis, observou Boeckmann. “É interessante que NuScale realmente teve seu impulso e começou a avançar sob o governo Obama, com o secretário Moniz como chefe do DOE. E vimos, mesmo durante este último governo, um apoio bicameral muito forte a esse esforço ”, disse ele. “Então, não achamos que isso vai mudar em nada. Na verdade, pode ser que receba um empurrãozinho extra ”.

Na segunda-feira, Boeckmann observou que a Fluor “tem sido um player proeminente na indústria nuclear por 70 anos”. Hoje, a empresa está "bem posicionada para ajudar o UAMPS e o DOE a cumprir seus objetivos de fornecer energia livre de carbono para seus clientes e implantar um pequeno reator modular comercialmente viável com características de segurança, proteção e desempenho que excedem as capacidades operacionais do atual projetos certificados ”, disse ele.




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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#92 Mensagem por Rurst » Ter Jun 29, 2021 3:20 pm

A volta de Angra 3 – e o futuro do programa nuclear brasileiro

https://super.abril.com.br/especiais/a- ... rasileiro/

Matéria completa no link:

Nosso programa nuclear começou numa praia. Mais especificamente, a praia da Areia Preta, no centro de Guarapari, a 60 quilômetros da capital do Espírito Santo, Vitória. Ela é feita de areia monazítica, da qual é possível extrair tório – um metal que pode ser transformado em urânio-233, que serve para alimentar reatores nucleares e fazer bombas atômicas. O tório da praia é inofensivo para a saúde dos banhistas, mas valioso para fins militares. Em 1940, o russo Boris Davidovich percebeu isso e começou a fazer fortuna extraindo e vendendo a areia para os EUA. Em 1944, a exportação passou a ser gerenciada pelo governo Vargas – que, num primeiro momento, pareceu não entender a importância do material que estava fornecendo. Em 1951, caiu em si e freou a exportação de tório.

Os americanos se voltaram para outras fontes de combustível nuclear, mas a praia da Areia Preta continuou a ser escavada até 1986 (sua areia também serve para fazer baterias, catalisadores automotivos e equipamentos de refino de petróleo). Naquela altura do campeonato, o Brasil também já estava em outra: a prioridade do nosso programa nuclear era a usina Angra 1, que começara a operar no ano anterior.

O Brasil já estava até construindo uma segunda usina, Angra 2, cujas obras haviam sido iniciadas em 1976. Além de dominar a produção de energia nuclear, o país tinha outro objetivo: desenvolver a capacidade de produzir uma bomba atômica. Esse projeto foi tocado em sigilo pela ditadura militar, mas a intenção era evidente – em 1968, o país havia se recusado a assinar o Tratado de Não Proliferação Nuclear. A pressão dos EUA, que queriam impedir o Brasil de ter armas nucleares, mais as crises políticas e econômicas dos anos 1980 e 1990, atrapalharam totalmente a construção de Angra 2, que só começou a funcionar em 2001. E sua irmã mais nova, Angra 3, cujas obras começaram em 1984, até hoje não ficou pronta.

Agora, finalmente poderá ficar. Em fevereiro deste ano, o Senado aprovou a Medida Provisória 998, preparando a retomada das obras na usina – que, a rigor, não estão 100% paradas: em março, ela recebeu da estatal Nuclebrás seus dois últimos acumuladores, tanques de 22 toneladas que guardam a água usada para resfriar o reator. Falta construir dois prédios, um para o reator (que virá da Alemanha) e outro para os sistemas de controle. O governo pretende fazer uma licitação, de R$ 15 bilhões, para contratar empreiteiras e terminar a obra até 2026. Quando (e se) isso acontecer, o Brasil quase dobrará sua capacidade de gerar energia nuclear: serão 3.395 megawatts ao todo, o suficiente para abastecer uma cidade de 6 milhões de habitantes, como o Rio de Janeiro, e o equivalente à nossa atual produção de energia solar.

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É bastante. Mas, ao mesmo tempo, é pouco: não representará nem 2% da eletricidade gerada no Brasil. A usina hidrelétrica de Belo Monte, sozinha, produz mais que o triplo de todas as Angras somadas. A conclusão disso é óbvia. A menos que o Brasil pretenda construir dezenas de usinas nucleares, o que seria economicamente inviável, elas não se tornarão uma fonte de energia relevante para nós (como são na França, por exemplo, cujos 56 reatores produzem 70% da energia do país, ou nos EUA e na Rússia, que obtêm 20% de sua eletricidade em usinas nucleares).

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A promessa de Angra 3 é outra, não menos importante: soberania tecnológica. A nova usina pode gerar desenvolvimento científico, econômico e industrial, e nos preparar para um futuro menos dependente de combustíveis fósseis (que hoje são 16% da matriz energética brasileira). Inclusive porque o país é um dos poucos a dominar todo o ciclo do urânio – e possui uma das maiores reservas mundiais desse metal.

O RENASCIMENTO DO ÁTOMO
Hoje chega a ser difícil de imaginar, mas a energia nuclear já foi uma tecnologia nova. Em 1942, o físico italiano Enrico Fermi construiu o Chicago Pile-1 (CP-1), o primeiro reator nuclear. Era um monte de blocos de urânio, 45 toneladas ao todo, que Fermi empilhou num laboratório da Universidade de Chicago. O urânio libera nêutrons, um tipo de partícula subatômica. Quando esses nêutrons se chocam com outros átomos de urânio, ocorre a fissão, ou seja, os átomos se quebram – liberando energia (na forma de calor) e mais nêutrons, que se propagam e quebram outros átomos.

É a chamada reação em cadeia. Foi isso que Fermi conseguiu fazer pela primeira vez na história. A geringonça que ele montou usava 330 toneladas de blocos de grafite para moderar (desacelerar) os nêutrons – o que é essencial para manter a reação em cadeia acontecendo. O reator de Chicago sustentou uma reação em cadeia por 4 minutos e meio, e produziu 0,5 watt. Não acenderia uma lâmpada.

Nos anos seguintes, os EUA construíram vários reatores nucleares, mas seu objetivo não era gerar eletricidade, e sim fabricar plutônio (que é feito irradiando o urânio com nêutrons) para usar em bombas atômicas. A bomba de Hiroshima, detonada em 1945, era feita de urânio; a de Nagasaki, lançada três dias depois, usava plutônio.

Em 1947, um oficial da Marinha chamado Álvaro Alberto da Mota e Silva escreveu o primeiro plano de política nuclear do Brasil. Ele começou a ser implementado em 1951, quando surgiu o Conselho Nacional de Pesquisas (CNPq), presidido pelo próprio Alberto. A ideia era parar de exportar a areia monazítica e dominar a tecnologia nuclear. Nessa época, ela ainda era exclusivamente militar. O primeiro reator civil, feito com o objetivo de gerar eletricidade, só foi inaugurado em 1954, na União Soviética: era o AM-1, que foi construído 110 km ao sul de Moscou e tinha 5 megawatts de potência. Ele usava o calor gerado pela fissão nuclear para ferver água, cujo vapor movimentava uma turbina, gerando eletricidade. Esse princípio é usado, com algumas variações, em todos os reatores até hoje [veja infográfico abaixo].

No Brasil, o CNPq começou suas pesquisas nucleares tentando comprar um cíclotron (um tipo de acelerador de partículas) dos Estados Unidos. Mas o governo americano proibiu a General Electric de fechar negócio. Então Alberto começou a se aproximar da Alemanha Ocidental, que, em 1956, aceitou vender ao Brasil três ultracentrífugas: equipamentos usados para separar o urânio-235 (que é mais leve, e compõe 0,7% do urânio natural) do urânio-238 (que é 99,3% do minério). O urânio-235 é ideal para uso em reatores nucleares, pois seus átomos são mais fáceis de quebrar. Depois da centrifugação, os dois urânios são misturados novamente, em outra proporção (a maioria dos reatores nucleares opera com 3% a 4% de U-235). Esse processo, de separar e recombinar os dois tipos, é o chamado enriquecimento do urânio.

O Brasil voltou a exportar minérios para a indústria nuclear dos EUA. Em troca, em 1957, acabou conseguindo do governo americano a autorização para comprar o primeiro reator nuclear para fins de pesquisa. Ele foi instalado dentro do Instituto de Energia Atômica (IEA), na USP, onde funciona até hoje. Foi o primeiro do Hemisfério Sul. Em 1965, o Instituto de Engenharia Nuclear (IEN), no Rio de Janeiro (RJ), inaugurou o Argonauta, o primeiro reator nuclear desenvolvido no Brasil. Eles são modestos: o paulista IEA-R1 opera a até 5 megawatts, e o Argonauta é mil vezes menor que ele (as usinas nucleares comerciais trabalham em outro patamar, a mais de 1.000 megawatts de potência).

A ditadura militar instalada em 1964 decidiu acelerar o programa nuclear do Brasil. Para isso, além de continuar a investir em pesquisa e desenvolvimento próprios, o país voltou a buscar parcerias com empresas de países desenvolvidos. Na virada dos anos 1970, o Brasil estava no mercado internacional, procurando fornecedores para construir sua primeira usina nuclear. Recebeu cinco propostas e optou por um modelo da Westinghouse, que utilizava o sistema PWR (“reator de água pressurizada”, em inglês). Foi uma escolha acertada.

“Esse tipo de reator é o mais utilizado no mundo e de funcionamento relativamente simples, quando comparado com outros modelos”, explica o físico Ítalo Curcio, professor da Universidade Presbiteriana Mackenzie. Em um reator PWR, a água não chega a ferver. Como ela está sob pressão, continua líquida, circula por uma tubulação e troca calor com um segundo circuito de água, separado, que vira vapor e move uma turbina [veja infográfico abaixo].

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O Brasil fechou negócio com os Estados Unidos, que além do reator forneceriam o combustível (urânio enriquecido), e Angra 1 começou a ser construída em 1972. Batizá-la foi fácil: Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto. Mas por que os militares escolheram Angra dos Reis? Por dois motivos. Na verdade, três.

O MAR E A BAHIA
“Angra”, no Dicionário Houaiss, significa “pequena baía ou enseada, geralmente com ampla abertura e junto a costas elevadas”. Angra dos Reis é exatamente assim. Fica à beira-mar, onde há água de sobra para ferver e movimentar as turbinas da usina (essa água, vale repetir, passa pelo circuito secundário – e não entra em contato com o reator). Também é cercada por serras e formações rochosas, que funcionam como um paredão – se um dia houvesse algum tipo de vazamento, os ventos soprariam as partículas radioativas para o mar, afastando-as de áreas habitadas. E Angra fica perto do Rio de Janeiro e de São Paulo, os dois maiores consumidores de energia do país. Por isso foi escolhida.

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Angra 1 ficou pronta em 1982, e iniciou a operação comercial em 1985. Mas, no começo, teve uma série de falhas: a produção de energia era interrompida com frequência para reparos preventivos. A partir da década de 1990, a usina entrou em modo de produção contínuo. Hoje ela gera 640 megawatts, o suficiente para abastecer uma cidade de 1 milhão de habitantes.

Em 1974, o governo militar fundou a Nuclebrás (Empresas Nucleares Brasileiras S/A), com a missão de dominar todas as etapas da produção de energia nuclear. Acontece que, na mesma época, a Índia fez seu primeiro teste com uma bomba atômica (chamada, ironicamente, de “Buda Sorridente”). Aí a coisa azedou. Os americanos pisaram no freio e se recusaram a transferir tecnologia nuclear para o Brasil – o que, aliás, não estava previsto em contrato, mas pairava no ar como promessa.

Os militares então se lembraram, novamente, do plano B: a Alemanha Ocidental. Em 1975, o país assinou um acordo histórico com os alemães, que se comprometeram a nos vender quatro a oito reatores num período de 15 anos, ao mesmo tempo em que repassariam conhecimento sobre todo o ciclo: prospecção, mineração e enriquecimento de urânio, produção do combustível nuclear e reprocessamento de material radioativo.

Os americanos não gostaram disso, e a Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) também não. Pressionada, a Alemanha – que, ao contrário do Brasil, era signatária do Tratado de Não Proliferação Nuclear – nunca entregou toda a tecnologia da forma que prometeu. Mas autorizou a venda de um segundo reator: um PWR, fabricado pela Siemens, para Angra 2. As obras começaram em 1976, mas a usina só começaria a operar comercialmente em 2001, após uma série de interrupções nas obras. Muito longe do plano original: os militares previam construir 12 usinas nucleares até 1990.

Mas o programa nuclear brasileiro não ficou parado: avançou em várias frentes, a começar pelo próprio urânio. No final dos anos 1970, a Marinha desenvolveu sua tecnologia de enriquecimento do urânio, dispensando as centrífugas alemãs (que se revelaram ineficientes para uso em grande escala). Em 1982, o país começou a minerar o próprio urânio, em Poços de Caldas (MG), numa jazida que durou 13 anos até ser esgotada. No ano 2000, encontrou uma alternativa bastante viável na Lagoa Real, em Caetité (BA). A mineração durou 15 anos, até que o urânio acabou. Mas, em 2020, a produção no local foi retomada, com a descoberta de uma nova lavra. Em 2024, deve começar a operar uma nova mina, em Santa Quitéria (CE). O Brasil tem muito urânio. Até hoje, apenas 30% do território nacional foi mapeado, e já somos detentores da sexta maior reserva do planeta. Mas explorá-la tem um custo ambiental: depois de desativada, a mina de Poços de Caldas tornou-se um grande lago de água ácida, cercada por 11 mil toneladas de resíduos de urânio e tório.

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Uma vez por ano, em média, o urânio dos reatores precisa ser trocado (porque já sofreu muita fissão, e não sustenta a reação em cadeia com a mesma eficiência). Ele se torna “lixo” nuclear, que deve ser guardado com cuidado. Os resíduos de Angra 1 e 2 ficam submersos em piscinas especiais (a água serve para refrigerar o material, que continua gerando calor), mas elas estão lotadas. Por isso, a partir deste ano, os rejeitos começarão a ser transferidos para a Unidade de Armazenamento Complementar a Seco (UAS), um complexo de galpões que está sendo construído entre o terreno de Angra 2 e Angra 3. O material, que já não emite tanto calor, será acondicionado em cilindros de aço carbono com 2,4 metros de altura cada um, blindados contra radiação. Segundo a Eletronuclear, estatal que opera as usinas de Angra, o sistema é usado em mais de 70 plantas nos EUA, sem nenhum problema de segurança.

O histórico de Angra, aliás, é excelente nesse aspecto. Em décadas de operação, houve zero acidente ou evento que colocasse o meio ambiente em risco. O Brasil também não está sujeito a terremotos nem tsunâmis – como o que resultou no acidente da usina de Fukushima. E os reatores PWR são muito seguros. Eles possuem “coeficiente de vazio negativo”, ou seja, se por algum motivo o reator perder água, a reação nuclear arrefece. Nos reatores RBMK, como o que explodiu em Chernobyl, o coeficiente de vazio é positivo – logo, ocorre justamente o contrário.

Mesmo assim, e inclusive para atender a exigências legais, Angra 1 e 2 mantêm um plano de contingência, que envolve a evacuação da população num raio de 5 km, e é ensaiado a cada dois anos. As usinas também realizam pelo menos cinco simulações de emergência, com seus funcionários, por ano.

Angra 3 é uma espécie de irmã gêmea de Angra 2, apenas um pouco mais potente, com 1.405 megawatts. Seu reator também é da Siemens, que agora se chama Areva ANP. Existem algumas atualizações, como o sistema de controle digital, mas no geral é a mesma coisa. A diferença está no custo: cada megawatt/hora gerado em Angra 3 vai custar R$ 480, segundo a estimativa oficial (em Angra 1 e 2, cuja construção já se pagou, a eletricidade sai por R$ 230 o megawatt/hora).

É muito mais caro do que a energia hidrelétrica – que custa em média R$ 186 por mW/h, de acordo com a Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica). Se o Brasil tem tantos rios, espaço para ampliar sua geração eólica e solar, e já não planeja construir uma bomba atômica – o país assinou o Tratado de Não Proliferação Nuclear em 1998 –, por que construir mais uma usina? Vale a pena?

“A energia nuclear é essencial para o desenvolvimento da humanidade. Não há outra fonte, que seja ecologicamente viável, capaz de satisfazer toda a demanda no futuro. A não ser que se defenda que o desenvolvimento dos países seja congelado”, argumenta o físico Dalton Girão, pesquisador e professor do Instituto Militar de Engenharia (IME). “A energia nuclear é segura, não emite gases perniciosos, ocupa pouco espaço, não depende de condições climáticas e, com a nova geração dos chamados ‘reatores rápidos’, que produzem mais combustível do que consomem, é praticamente ilimitada”, diz. (Esses reatores, também conhecidos como FBR [veja quadro acima], geram nêutrons “de sobra”, que podem ser usados para irradiar tório – e, com isso, gerar mais urânio.) Também pesa a favor de terminar a obra o fato de que ela está 67,1% pronta, segundo dados da Eletronuclear, e foram gastos R$ 7,8 bilhões para chegar até aqui. Abandonar Angra 3 significaria jogar isso no lixo.

Mas os argumentos contrários à obra são igualmente convincentes. “O fato de você pegar um ônibus e pagar a passagem não significa que você tenha de ir até o ponto final”, diz o engenheiro Roberto Schaeffer, doutor em política energética pela Universidade da Pensilvânia e professor da UFRJ. Ou seja, o que já foi gasto não justifica a nova despesa. Com os R$ 15 bilhões que serão despendidos para terminar Angra 3, ele destaca, seria possível obter mais energia investindo em geração solar e eólica, que são fontes mais seguras e não têm o problema do lixo radioativo. No aspecto tecnológico, Schaeffer diz que seria mais frutífero investir no desenvolvimento de baterias (para armazenar a energia eólica e solar excedente, que hoje é perdida) e numa rede interligando os sistemas elétricos da América Latina – o que ajudaria a compensar as oscilações inerentes a essas fontes de energia.

Seja qual for o ponto de vista, uma coisa é certa: a nova usina não produzirá só eletricidade. Ela também vai gerar empregos e polêmica, energia limpa e rejeitos radioativos, soluções e problemas. A proporção dessas coisas só ficará totalmente clara quando a usina começar a operar. O que, considerando o histórico de Angra 1 e 2, pode significar qualquer data ao longo das próximas décadas.




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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#93 Mensagem por Rurst » Dom Jul 18, 2021 7:30 pm

NuScale Small Modular Nuclear Reactor Avança Outro Passo

https://www.forbes.com/sites/jamesconca ... 7fa5a95264

O mundo está avançando na construção e implantação de pequenos reatores nucleares modulares (SMRs). Os Laboratórios Nucleares Canadenses anunciaram a tecnologia SMR como uma prioridade de pesquisa e o Canadá agora tem um roteiro para SMRs, incluindo a construção de uma planta de demonstração SMR até 2026, com o Reator de Sal Fundido Integrado da Terrestrial Energy no topo da lista.

A China também está avançando rapidamente em seu SMR de 100 MW projetado pela China National Nuclear Corporation. Chamado de Linglong One, este reator nuclear ACP100 concluiu sua fase de projeto preliminar e está qualificado para construção na província de Hainan este ano. Seu primeiro uso será na geração de calor para um bairro residencial, substituindo caldeiras a carvão.

Mas a corrida nos Estados Unidos está sendo liderada pela pequena empresa de reatores nucleares modulares NuScale , de Oregon. NuScale ultrapassou vários marcos no ano passado. Foi a primeira empresa SMR a registrar um pedido de licença e certificação de projeto junto à Comissão Reguladora Nuclear dos Estados Unidos , e é a primeira a ter o NRC concluindo suas análises e aprovando o projeto - em tempo recorde .

E esta semana, NuScale Power e seu parceiro Fluor , receberam um pedido de seu primeiro cliente, Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS), para um acordo de desenvolvimento reembolsável de custo para fornecer serviços de estimativa, desenvolvimento, design e engenharia para seu primeiro SMR como parte de seu Carbon-Free Power Project.

Isso inclui o trabalho de planejamento necessário para preparar um pedido de licença combinada de construção e operação que deve acontecer para o licenciamento, fabricação e construção da usina. Muito do trabalho do SMR será acompanhar a carga dos grandes parques eólicos do UAMPS.

“Os pedidos entre NuScale e UAMPS marcam o próximo grande passo no avanço da comercialização da tecnologia inovadora de reator modular pequeno (SMR) da NuScale”, disse John Hopkins, presidente e CEO da NuScale. “Esta é a primeira etapa de um plano de implantação prudente que pode resultar na encomenda de NuScale Power Modules em 2022.”

Os pedidos são o resultado de acordos recentemente assinados para desenvolver o Carbon Free Power Project, incluindo, o Acordo de Reembolso de Custos de Desenvolvimento (DCRA) entre UAMPS e NuScale, e o Prêmio de Assistência Financeira plurianual de $ 1,355 bilhão do Departamento de Energia dos EUA para CFPP LLC, a subsidiária integral da UAMPS estabelecida para desenvolver, possuir e operar o CFPP.

Simultaneamente, o UAMPS continuará a avaliar o tamanho da usina NuScale, o número de módulos para compor a capacidade total, à medida que a Fluor refina a engenharia de alternativas para garantir que a usina forneça o melhor custo geral de energia e tamanho para atender aos necessidades dos utilitários membros.

Isso não é fácil, pois os módulos NuScale estão cada vez melhores. NuScale anunciou recentemente que os esforços de engenharia conseguiram aumentar a capacidade de energia de seu Módulo de Energia em 25% . Cada módulo produzirá 77 MWe brutos, fazendo com que a instalação de 12 módulos produza 924 MWe. Isso está na faixa de mil MW de grandes usinas, e muito maior do que o pensamento original de 600 MW para o pacote de 12.

Espera-se que o UAMPS COLA seja submetido à Comissão Reguladora Nuclear (NRC) no segundo trimestre de 2023. A revisão do NRC do COLA está prevista para ser concluída no segundo semestre de 2025, com a construção nuclear do projeto começando logo depois.

A razão pela qual isso é tão empolgante é que o SMR é tecnologicamente incrível. A planta NuScale planejada para UAMPS usará um condensador resfriado a ar , o que reduzirá o uso de água em mais de 90%. Um condensador seco simplifica os requisitos de localização - você não precisa de uma grande fonte de água. Ele move a energia nuclear para mais perto de ser uma tecnologia para todos os terrenos. E se você estiver no litoral, uma planta NuScale pode produzir água potável suficiente para uma grande cidade.

NuScale também está desenvolvendo um módulo de microenergia de 10 a 50 MW e um reator de tubo de calor ainda menor de 1 a 10 MW, ambos ideais para aplicações industriais e de manufatura específicas, pequenas redes de energia, comunidades remotas e fora da rede, instalações industriais fora da rede, incluindo mineração locais e instalações militares.

Todos os tamanhos de reatores do NuScale poderiam servir [URL='https://asfirst%20responder%20powerto%20help%20restore%20power%20to%20a%20grid/']como First Responder Power[/URL] para ajudar a restaurar a energia para uma rede após qualquer catástrofe, como após furacões destrutivos. O First Responder Power é onde, no caso de perda da rede por eventos naturais ou adversos, a usina NuScale pode oferecer capacidade de black-start e também pode servir como um provedor de energia independente em "modo ilha".

Se Porto Rico e o Caribe tivessem algumas dezenas dessas fábricas menores, eles não teriam que se preocupar com furacões da mesma forma novamente.

NuScale SMR comercial à vista, como UAMPS garante US $ 1,4 bilhão para a fábrica

https://www.powermag.com/commercial-nus ... for-plant/

Impulsionada por dois grandes desenvolvimentos na semana passada para clientes em potencial, NuScale Power está mantendo “forte impulso do programa” em direção à comercialização de sua tecnologia de reator modular pequeno (SMR), disse a empresa à POWER .

Em 16 de outubro, o Departamento de Energia (DOE) aprovou um prêmio de US $ 1,355 bilhão para financiar o Carbon Free Power Project (CFPP), uma usina potencial NuScale de 720 MWe que a Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS) está desenvolvendo para um local em um local do Laboratório Nacional de Idaho (INL) em Idaho Falls, Idaho. Também na sexta-feira, a International Development Finance Corporation (DFC) anunciou que assinou uma carta de intenções para apoiar o desenvolvimento de 2,5 GW de módulos NuScale na África do Sul.

A questão do custo

Mas o UAMPS, especificamente, destacou o potencial do prêmio para ajudar a diminuir o risco do novo projeto. “Agradecemos este tremendo voto de confiança no CFPP pelo Departamento de Energia”, disse Douglas Hunter, CEO e gerente geral da UAMPS. “É inteiramente apropriado para o DOE ajudar a eliminar o risco deste projeto nuclear de próxima geração, o primeiro de um tipo.”

No entanto, constitui apenas cerca de 23% dos custos totais atuais do projeto, que foram erroneamente comparados e relatados (incluindo pela POWER ) como tendo aumentado de $ 3,6 bilhões em 2017 para uma estimativa de $ 6,1 bilhões. Como Webb explicou à POWER na terça-feira, a estimativa de US $ 3,6 bilhões envolve custos “noturnos” da planta - “em outras palavras, se ela foi construída amanhã. Não levou em consideração os custos inflacionários de materiais e mão-de-obra nos próximos 10 anos, ou custos de financiamento ou custos de descomissionamento ”, disse ele.

“Os US $ 6,1 bilhões são os custos totais da planta ao longo de 40 anos, incluindo inflação, financiamento e desativação. O número mais importante é o custo nivelado estimado da energia ao longo de 40 anos, que caiu para US $ 55 / MWh ”, disse ele. “Isso torna o preço da eletricidade para os contribuintes membros do UAMPS muito acessível e comparável a outras formas de energia firme e despachável, como o gás natural de ciclo combinado. A eletricidade do CFPP, combinada com a eletricidade de projetos renováveis eólicos e solares (que o CFPP irá complementar e possibilitar), manterá as tarifas elétricas acessíveis para os membros. ”

A vice-presidente de marketing e comunicações da NuScale, Diane Hughes, esclareceu mais: “Os US $ 3,6 bilhões em 2017… refletem a estimativa de custo de capital noturno específico do projeto mais nossa proposta de taxa e garantia”, disse ela. “Este número não mudou. Quando o UAMPS inclui os outros componentes de custo dos custos do proprietário, contingência, escalonamento e juros, o total é o custo do projeto instalado CFPP de $ 6,1 bilhões. ”

Ainda assim, alguns membros continuam preocupados com os aumentos potenciais dos custos do projeto CFPP que podem resultar de desconhecidos. De acordo com as atas de uma reunião de 13 de agosto na cidade de Idaho Falls , questionada pela prefeita de Idaho Falls, Rebecca Casper sobre como o UAMPS enfrentaria os aumentos de custos, Hunter do UAMPS supostamente sugeriu que NuScale incorreria em custos "acima de $ 500 milhões" e a gigante de engenharia e construção Fluor —O investidor majoritário da NuScale— “ficará por trás de um reembolso de 80%”.

Fluor se junta a Sargent & Lundy no projeto das usinas nucleares SMR da NuScale

https://www.power-eng.com/nuclear/fluor ... mr-plants/

Duas grandes firmas de engenharia de energia, aquisição e construção (EPC) irão colaborar nos serviços de marketing e design para futuras usinas nucleares de reator modular pequeno (SMR) na América do Norte.

A Fluor Corp. e a Sargent & Lundy chegaram a um acordo sobre o trabalho conjunto para a execução de novos projetos NuScale Power. A NuScale, sediada em Oregon, já recebeu aprovações federais movendo-a para mais perto da implementação real do mercado de SMRs, que poderia gerar cerca de 77 MW cada e ser montada em módulos com pegadas de terra menores, construção e custos operacionais.

“A Fluor é líder no atendimento à indústria nuclear há mais de 70 anos, incluindo o suporte de projeto e construção para mais de 25 unidades, além de quase 100 milhões de horas de operação e trabalho de manutenção”, disse Alan Boeckmann, presidente executivo da Fluor. “Este acordo de colaboração com uma das empresas mais respeitadas que atendem ao setor de energia nuclear traz quase 150 anos de experiência combinada e solidifica ainda mais a oportunidade de trazer nova energia livre de carbono para os EUA e América do Norte.”

Sob o novo acordo com a Sargent & Lundy, a Fluor projetará a ilha da turbina e as instalações de equilíbrio da planta, com a Sargent & Lundy fornecendo o projeto para a ilha nuclear.

JGC do Japão investe em NuScale Power

https://world-nuclear-news.org/Articles ... cale-Power

https://asia.nikkei.com/Business/Energy ... uilder-JGC

Uma das maiores empresas de engenharia industrial do Japão se juntará a um projeto liderado pelos Estados Unidos para construir um novo tipo de usina nuclear projetada com precauções adicionais contra derretimentos

A JGC Holdings ajudará a construir uma usina no estado de Idaho projetada pela NuScale Power, empresa americana cuja proposta para um pequeno reator modular (SMR) envolve a imersão das unidades de contenção em uma piscina de água.

Pequenos reatores nucleares foram aclamados como uma opção para substituir as usinas de combustível fóssil, à medida que as nações se comprometem a reduzir as emissões de dióxido de carbono nas próximas décadas.

O combate à mudança climática estará na agenda quando o presidente Joe Biden se encontrar com o primeiro-ministro japonês Yoshihide Suga para uma cúpula nos Estados Unidos no final deste mês.

A JGC investiu $ 40 milhões por uma participação de cerca de 3% na NuScale, um jogador no campo emergente de SMRs. O grupo japonês trabalhará com a controladora da NuScale, a empresa de engenharia norte-americana Fluor, na gestão da construção e em outros aspectos do projeto de Idaho.

Os parceiros eventualmente podem ter como objetivo projetos semelhantes no Oriente Médio - onde a JGC possui um longo histórico em infraestrutura de petróleo e petroquímica - e no Sudeste Asiático.

As usinas nucleares na escala de 1.000 megawatts custam cerca de US $ 10 bilhões para construir usando projetos de reatores estabelecidos. O projeto SMR da NuScale - que concluiu uma revisão técnica pela Comissão Reguladora Nuclear dos Estados Unidos em agosto de 2020, à frente das propostas rivais - custa cerca de US $ 3 bilhões para mais de 900 MW.

A usina de Idaho terá uma capacidade entre 600 MW e mais de 700 MW, de acordo com os planos anunciados.

NuScale também tem uma parceria estratégica com a Coréia do Sul Doosan Heavy Industries and Construction, que fornecerá componentes para a planta .

Por quase 50 anos, o Grupo JGC esteve envolvido em projetos domésticos de EPC para plantas de reprocessamento de combustível nuclear usado, processamento de resíduos radioativos e instalações de descarte, entre outros. Fora do Japão, o grupo auxiliou clientes na licitação de um projeto EPC de usina nuclear nos Emirados Árabes Unidos, bem como desenvolveu planos de projeto EPC para um projeto de construção nuclear nova no Reino Unido. A JGC disse que está expandindo seus negócios no setor nuclear em resposta à transição global em curso de combustíveis fósseis para hidrogênio e energia renovável.

IHI Corporation do Japão investe em NuScale Power

https://www.neimagazine.com/news/newsja ... er-8781593

A IHI Corporation do Japão disse em 27 de maio que havia decidido entrar no mercado de pequenos reatores modulares (SMR), investindo na NuScale Power dos Estados Unidos com a JGC Holdings Corporation. Como parte de um relacionamento comercial com a NuScale, a IHI fornecerá investimento em dinheiro na NuScale Power. O relacionamento IHI-NuScale resulta na IHI se tornando um fornecedor estratégico para NuScale Plants, sendo que a IHI será o fornecedor preferencial de certos componentes manufaturados para NuScale Plants globalmente.

“A parceria estratégica com um desenvolvedor de tecnologia SMR inovador como o NuScale é uma grande oportunidade para nós”, disse o presidente e CEO da IHI, Hiroshi Ide. “A IHI quer apoiar o movimento em direção a uma economia neutra em carbono, e a tecnologia da NuScale é segura, limpa, confiável e mais próxima da comercialização entre seus concorrentes. A IHI pode dar suporte à rápida implantação da tecnologia da NuScale, aproveitando a extensa experiência de engenharia e fabricação da IHI na indústria nuclear. ”

Desde a década de 1950, a IHI projeta e fabrica componentes primários para NPPs no Japão, mas o mercado interno está estagnado desde o acidente de Fukushima em 2011. “O mundo está buscando maneiras de descarbonizar a sociedade para combater as mudanças climáticas e a proporção de energias renováveis na matriz energética está aumentando ”, disse IHI. “Nessas circunstâncias, fontes de energia escalonáveis e de acompanhamento de carga que podem complementar as fontes de energia renováveis estão se tornando mais importantes. As plantas SMR desempenham bem essa função porque seus múltiplos reatores podem ser operados de forma independente, permitindo assim que a planta mude sua potência de saída rapidamente para atender à demanda flutuante. ”

NuScale anuncia acordo de investimento com GS Energy

https://www.neimagazine.com/news/newsnu ... gy-8862566

A NuScale Power, sediada nos Estados Unidos, anunciou em 30 de junho que finalizou um acordo de investimento com a GS Energy North America Investments (GS Energy), a entidade norte-americana da fornecedora líder de serviços de energia sul-coreana. NuScale Power disse que o anúncio continua o forte impulso de investimentos que garantiu nos últimos meses e é um passo significativo para a comercialização de sua tecnologia de reator modular pequeno (SMR).

GS Energy traz anos de experiência como fornecedora de soluções de energia na Coréia e internacionalmente com um portfólio diversificado que inclui: refino de combustíveis para transporte e outros produtos petroquímicos; Aquisição e fornecimento de GNL; produção de energia elétrica e aquecimento urbano; e exploração e produção de petróleo e gás. A GS Energy busca garantir um portfólio de energia diversificado e mais limpo e está explorando continuamente várias formas de energia renovável e novas tecnologias, incluindo a energia nuclear.

Como parte de um relacionamento estratégico de longo prazo estabelecido sob o acordo, a GS Energy fornecerá um investimento em dinheiro na NuScale Power e apoiará a implantação das usinas NuScale. As duas partes também buscarão desenvolver oportunidades regionais de entrega de serviços para usinas NuScale.

https://www.bloomberg.com/press-release ... -gs-energy

NuScale Power garante investimento e suporte para implantação de SMR da GS Energia

Como uma forte demonstração de interesse global contínuo na NuScale Power, a GS Energy, com sede na Coréia, dará suporte a implantações futuras de NuScale SMRs.

NuScale Power continua a despertar crescente interesse nacional e internacional daqueles que veem a usina NuScale como uma solução de longo prazo para fornecendo confiável, seguro, acessível e operacionalmente flexível sem carbono energia para diversas aplicações. NuScale assinou e anunciou memorandos de entendimento com clientes em potencial interessados em considerar uma implantação de sua tecnologia SMR em 11 países e continua a campo privado interesse de investimento no SMR revolucionário da empresa - incluindo o recente acordos de investimento com IHI Corporation e JGC Holdings Corporation.

NuScale explorando usina SMR implantada na marinha

https://www.powermag.com/nuscale-explor ... wer-plant/

NuScale Power e Prodigy Clean Energy, um projetista canadense de usinas marítimas de pequeno reator modular (SMR), concluiu o projeto conceitual e as fases de avaliação econômica de uma potencial usina nuclear de módulo NuScale Power (NPM) “implantada na marinha”.

Com base em uma agosto 2018 Memorando de Entendimento (MoU) em que as empresas estabelecidas t o investigar a viabilidade técnica e econômica de integrar o NPM em Estações Marine Power do Prodigy, as empresas estão agora a trabalhar juntos, sob um novo Memorando de Entendimento assinado em 14 de Maio , para apoiar oportunidades de desenvolvimento de negócios " para envolver os clientes e desenvolver demonstração e oportunidades comerciais internacionalmente." O MoU prevê uma usina SMR que poderia fornecer energia de base para locais costeiros e países insulares, disse NuScale.

NuScale se recusou a detalhar os resultados de seu trabalho de design conceitual, citando acordos de não divulgação. Geralmente, no entanto, os NPMs implantados na marinha "seriam do mesmo projeto, caso de segurança, operação e desempenho que os NPMs" que serão usados para o Carbon Free Power Project (CFPP) no Laboratório Nacional de Idaho em Idaho Falls
, Diane Hughes , Vice-presidente de Marketing e Comunicações da NuScale, disse ao POWER em 18 de maio.

O CFPP é uma usina NuScale de 720 MWe potencial que a agência interlocal Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS) está liderando e, se começar a operar em 2029, como prevê a UAMPS, poderá se tornar a primeira usina elétrica SMR comercial nos EUA

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Renderização de um artista de um site terrestre NuScale SMR. Cortesia: NuScale Power

Estaleiro-fabricado, transportado por mar e atracado

“O que é principalmente diferente entre as aplicações terrestres e marítimas é a estrutura na qual os NPMs e outros equipamentos estão alojados, e a disposição espacial de alguns dos equipamentos da usina de energia”, disse Hughes.

“Ao contrário de uma construção nuclear baseada em terra, a Usina de Energia Marinha seria fabricada em estaleiro e transportada por mar até seu local de implantação, onde seria ancorada em águas abrigadas e protegidas na costa. Uma vez atracada, a usina seria conectada ao sistema de transmissão existente em terra ”, disse ela.

Uma planta implantada na marinha seria adaptada aos requisitos do cliente, integrando "em qualquer lugar de 2 a 12 NPMs." Além disso, “como a planta marítima é móvel, ela poderia ser rebocada para realocação em um local secundário antes do fim da vida útil do NPM ou para descomissionamento em uma instalação dedicada no fim da vida útil da NPM”, observou Hughes. Embora essa flexibilidade possa eliminar uma pegada de terra considerável, conectar a usina à infraestrutura existente em terra também evitará " custos de capital significativos associados à implantação de usinas nucleares terrestres". As soluções turnkey da Prodigy também se traduziriam em custos mais baixos e cronogramas mais curtos em comparação com as implantações em terra, disse NuScale.

“Essas características de projeto, juntamente com o fato de que a usina marinha está sismicamente isolada, significa que teremos a oportunidade de trazer energia acessível, mais segura, confiável e com emissões zero para locais costeiros em todo o mundo, incluindo locais onde tradicionais usinas nucleares terrestres não pode ser construído ”, acrescentou Hughes. “Nosso projeto irá ampliar significativamente as oportunidades de mercado para energia nuclear e expandir a capacidade da NuScale de levar energia livre de carbono para todas as partes do mundo.”

Um conceito inédito - para a América do Norte

Se construída, uma planta flutuante NuScale seria pioneira na América do Norte. Embora as usinas flutuantes tenham sido amplamente utilizadas por décadas como uma fonte de geração de energia flexível e descentralizada , a única usina nuclear flutuante construída para esse fim é a Akademik Lomonosov de 70 MWe / 58 MWth , em Pevek, Chukotka, no Extremo Oriente da Rússia . A empresa nuclear russa Rosatom começou oficialmente a operar esse projeto em maio de 2020. A usina inclui infraestrutura costeira e uma usina flutuante equipada com dois reatores KLT-40S de 35 MW. Fornece energia para projetos de mineração como uma substituição para a desativação da usina de combustível fóssil Chaunskaya da região e da usina nuclear de Bilibino.
A Rosatom não revelou os custos desse projeto, embora tenha dito que, ao projetar seus SMRs, comparou sua economia com fontes de geração convencionais como carvão ou gás “para garantir sua competitividade”. A Rosatom também enfatizou que os chamados projetos “first-of-a-kind” (FOAK) “serão mais caros e levarão mais tempo para construir do que os projetos em série subsequentes.” Ele acrescentou: “Esta regra não se aplica apenas à indústria nuclear, mas também aos primeiros painéis solares já construídos. A redução de custos vem com as economias de escala e a curva de aprendizado. ”

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A Akademik Lomonosov , uma usina nuclear flutuante pioneira, foi totalmente comissionada em Pevek, região de Chukotka no Extremo Oriente russo em maio de 2020. A usina inclui infraestrutura costeira e uma unidade de energia flutuante equipada com dois reatores KLT-40S de 35 MW cada. A capacidade total de energia da usina é de 70 MWe, enquanto sua capacidade de calor é de 50 Gcal / h. A planta tem comprimento de 140 metros, largura de 30 metros e deslocamento de 21.500 toneladas. A vida útil é de 40 anos. Cortesia: Rosatom

Outros países que supostamente estão considerando usinas nucleares flutuantes incluem a China, que anunciou que construiria um projeto nuclear flutuante usando um reator ACPR50S de 600 MWe / 200 MWth em 2016. A Coréia do Sul Kepco Engineering & Construction Co. em outubro de 2020, entretanto, assinou um MoU para cooperar no desenvolvimento de usinas nucleares flutuantes com a Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering. O acordo visa o avanço de plantas flutuantes equipadas com BANDI-60 SMRs, que a Kepco vem desenvolvendo desde 2016.
Questionado sobre o que a avaliação de viabilidade econômica da NuScale e Prodigy para o conceito de NPM implantado na marinha revelou, Hughes disse que seus resultados também estão "sujeitos a acordos de não divulgação". Mas ela observou, “a combinação do SMR fabricado em fábrica da NuScale com a Usina Elétrica Marinha fabricada no estaleiro da Prodigy está mostrando valores de custo altamente favoráveis em comparação com projetos de usinas nucleares baseadas em terra”.

Prodigy desenvolvendo soluções de energia nuclear chave na mão

Em uma declaração em 14 de maio, NuScale disse que a Prodigy "é especializada na integração de SMRs comerciais em sistemas de usinas marítimas para geração de energia costeira". A Prodigy, que é uma das várias empresas que assinaram o Plano de Ação SMR de dezembro de 2020 do Canadá , diz que está desenvolvendo soluções de energia nuclear prontas para usar para se adequar a um nicho, mas crescente, mercado comercial para geração de energia remota e fora da rede. Ele acrescentou que tem um portfólio de projetos domésticos e internacionais "atuais e em desenvolvimento" com "cronogramas de entrega de curto prazo em meados até o final da década de 2020".

Como parte de seu endosso do Plano de Ação SMR, a Prodigy sugeriu que seu FOAK SMR e usinas de microrreator "são adaptados às necessidades ambientais, climáticas e de infraestrutura únicas" de locais remotos como o Norte do Canadá, onde as comunidades indígenas dependem quase exclusivamente de diesel combustível para geração de energia. A abordagem comercial da empresa é “desenvolver SMR e usinas de energia de microrreatores e construções de negócios sob medida para as necessidades operacionais e econômicas específicas do cliente”, disse. Suas ofertas de negócios incluem localização otimizada da planta, implantação e estratégias gerais de gerenciamento do ciclo de vida da planta. O modelo ajudará os usuários finais, as comunidades locais e outras partes interessadas a se manterem dentro dos limites legais, regulamentares e normativos “prescritos”, disse.

De acordo com Hughes, NuScale e Prodigy “apoiarão os esforços de engajamento do cliente para desenvolver demonstração e oportunidades comerciais,” sob seu último MoU. Seus compromissos com o cliente, no entanto, também estão “atualmente sujeitos a acordos de não divulgação”, disse ela.

NuScale obtém grandes investimentos

As implantações de SMR para geração de energia costeira marcam mais uma nova direção para NuScale, que está de olho em um cronograma de entrega de tecnologia de 2027 e já marcou um licenciamento notável em estradas. Em 28 de agosto de 2020, o módulo de 50 MWe (160 MWth) da NuScale se tornou o primeiro SMR a receber um relatório de avaliação de segurança final (FSER) da Comissão Reguladora Nuclear (NRC) como parte de uma revisão da Fase 6 - a última e final fase — do aplicativo de certificação de design da NuScale (DCA). Desde então, aumentou a capacidade do NPM para 77 MW .

Em janeiro, a NuScale e a Fluor Corp., seu investidor majoritário, assinaram uma série de acordos importantes com a UAMPS para se preparar para o licenciamento do CFPP do NRC, marcando um novo marco para o projeto tão aguardado. O UAMPS, no entanto, disse à POWER na terça-feira que ainda está avaliando suas opções para construir uma planta de quatro módulos de 308 MWe ou uma planta de seis módulos de 462 MWe em vez de uma planta de 12 módulos de 720 MWe.

Enquanto isso, a Fluor e a NuScale estão aumentando o envolvimento com clientes em potencial, investidores de capital, fabricantes e outros parceiros da cadeia de suprimentos para os esforços de implantação do SMR NuScale. O interesse dos investidores na empresa continua crescendo. Em abril, juntando-se a vários outros investidores importantes que estão apoiando a empresa, a JGC Holdings Corp. do Japão investiu US $ 40 milhões na NuScale Power. A JGC também se tornará “um parceiro estratégico global de engenharia, aquisição e construção (EPC) para novos projetos SMR”, disse a Fluor.

Em 7 de maio, a NuScale também anunciou que contratou a empresa de consultoria financeira e mercado de capitais Guggenheim Securities “para avaliar as opções certas para levantar capital adicional e acelerar o desenvolvimento” da tecnologia NPM, disse John Hopkins, presidente e CEO da NuScale. NuScale disse que espera usar qualquer receita obtida por meio desse processo para expandir seu “programa de desenvolvimento de SMR”, incluindo elementos apoiados pelo prêmio de 10 anos de US $ 1,355 bilhão do Departamento de Energia para o projeto UAMPS.




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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#94 Mensagem por Rurst » Seg Ago 16, 2021 7:15 pm





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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#95 Mensagem por cabeça de martelo » Sex Out 28, 2022 7:23 am





"Lá nos confins da Península Ibérica, existe um povo que não governa nem se deixa governar ”, Caio Júlio César, líder Militar Romano".

Portugal está morto e enterrado!!!

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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#96 Mensagem por Rurst » Sex Nov 25, 2022 6:27 pm

Aplicações de uso do ExaScale

https://ecpannualmeeting.com/poster-int ... hreu823rd/

https://www.exascaleproject.org/frontie ... rcomputer/

Gibson: Vamos começar com o discurso do elevador. O que o supercomputador Frontier fará?

Whitt: Sim, bem, a Frontier fornecerá uma quantidade sem precedentes de poder computacional para pesquisadores de todo o mundo. O núcleo disso é sua capacidade de realizar mais de 1 quintilhão de cálculos em um único segundo. Isso é um 1 com 18 zeros depois dele. Quando esses cálculos de quintilhões envolvem números muito grandes ou muito precisos, é o que um cientista da computação chamaria de exaflop. Quando um computador tem a capacidade de fazer esses cálculos, chamamos esses computadores de exascale, e o Frontier será o primeiro computador de exascale do país.

Gibson:
O que há de único na Frontier?

Whitt: De certa forma, sistemas exascale como o Frontier são apenas mais um ponto em um continuum de computadores cada vez mais poderosos. No entanto, eles são muito emocionantes porque representam o mais longe que nós, como humanos, alcançamos ao longo desse continuum até este ponto. E assim, Frontier para pesquisadores é muito empolgante porque traz esse poder computacional, essa capacidade para suas pesquisas.

Gibson: Existe uma analogia que você pode fazer para transmitir os requisitos de espaço para Frontier de uma forma que um público amplo possa entender?

Whitt: Sim, a Frontier ocupará uma área que é aproximadamente um quarto de um campo de futebol ou cerca de duas quadras e meia de basquete.

Gibson: Que necessidade de engenharia e ciência para computadores de exascale levou ao cronograma acelerado para entregar o Frontier?

Whitt: Acho que a coisa a entender é que os supercomputadores que estão operando hoje geralmente têm 4x a 5x mais assinaturas. Isso significa que, de uma perspectiva de oferta e demanda, há 4x ou 5x mais demanda pelos supercomputadores mais rápidos do que podemos fornecer atualmente.

Você pode pensar nisso de duas maneiras: limita o número de pesquisadores que podem usar o supercomputador e limita quanto do supercomputador um único pesquisador pode consumir. Uma vez que grande parte da pesquisa nesses computadores requer uma grande parte do computador e, portanto, realmente não pode ser feita em nenhum outro lugar. É fácil ver como isso pode ter um efeito direto na liderança dos EUA em inovação e tecnologia. Mas, mesmo deixando isso de lado, a Frontier abrirá novos domínios da ciência que permitirão que pesquisadores das disciplinas de ciência e engenharia investiguem mais profundamente os fenômenos naturais por meio de modelagem e simulação para fazer apenas inferências inumanas em grandes quantidades de dados e responder perguntas e fazer descobertas que, realmente, nunca foram possíveis antes.

https://spectrum.ieee.org/frontier-exas ... ercomputer

O mais recente supercomputador mais rápido do mundo, Frontier no Oak Ridge National Lab, no Tennessee, é tão poderoso que opera mais rápido do que os próximos sete supercomputadores combinados e mais que o dobro da máquina nº 2. A Frontier não é apenas a primeira máquina a quebrar a barreira da exascale, um limite de um bilhão de bilhões de cálculos por segundo, mas também é classificada como a número 1 como o supercomputador com maior eficiência energética do mundo. Agora, as empresas que ajudaram a construir a Frontier, Advanced Micro Devices (AMD) e Hewlett Packard Enterprise (HPE), revelam os truques eletrônicos que fazem o supercomputador funcionar.

https://www.energy.gov/science/articles ... ascale-era

Seguindo o Frontier, um segundo sistema do Office of Science que deve chegar aos 2 exaflops, o Aurora, estreará no final de 2022 no Argonne National Laboratory do DOE. A Administração Nacional de Segurança Nuclear (NNSA) implantará o El Capitan, seu próprio sistema exascale no Laboratório Nacional Lawrence Livermore, nos próximos anos. Esta constelação de sistemas exascale do DOE é resultado da Iniciativa de Computação Exascale (ECI) de sete anos do Departamento, co-liderada pelo Office of Science e pela NNSA. Por meio da ECI, adotamos uma abordagem de “codesign” para desenvolver de forma colaborativa o hardware, os aplicativos, o software e os ambientes de sistema — um ecossistema de exascale.

Envolvendo centenas de cientistas, dezenas de parceiros da indústria e muitos de nossos laboratórios nacionais do DOE, o Exascale Computing Project, um componente do ECI, é um exemplo impressionante de como grupos de cientistas, matemáticos aplicados e cientistas da computação de todo o país podem superar tremendos desafios e planejar e entregar missões extraordinárias juntos no prazo e dentro do orçamento.


Computadores novos e mais complexos, como Frontier, Aurora e El Capitan, são necessários para liberar o poder da inteligência artificial (IA) e do aprendizado de máquina e organizar o conhecimento oculto na explosão de dados que estamos vendo em todos os campos de pesquisa.

Com base no benchmark High-Performance Linpack-Accelerator Introspection, o Frontier tem cerca de sete “exaops” de desempenho de IA, o que requer menos precisão matemática para atingir a computação em nível de exascale do que os flops tradicionais para modelagem e simulação. Dessa forma, a Frontier pode não apenas resolver problemas de big data e aprendizado de máquina, mas também combinar IA com modelagem e simulação para acelerar praticamente todos os problemas científicos.

https://www.energy.gov/science/articles ... rcomputing

Alcançar o exascale ainda exigia inovações em hardware, software e infraestrutura. Os computadores Exascale podem precisar de novos métodos de organização de seu hardware e software para se tornar realidade.

O DOE reuniu cientistas e representantes de empresas de tecnologia dos EUA para descobrir como construir um computador em exascale desde o chip. Para cruzar a linha de chegada, o DOE criou o Exascale Computing Project (ECP) de sete anos. O projeto nacional convocou cerca de 1.000 pesquisadores e 15 laboratórios nacionais (com seis laboratórios principais) para desenvolver a próxima geração de ferramentas de computação científica.

“O Exascale mostrou que seis laboratórios podem se unir e trabalhar juntos”, disse Helland. “O fato de seis laboratórios se reunirem por seis a sete anos para garantir que todos os marcos sejam alcançados e que o projeto esteja no caminho certo... nunca fui associado a algo assim.”

As equipes de ECP desenvolveram 21 aplicativos de computação científica que são fundamentais para as missões do DOE e programas do Office of Science. Por meio do acesso antecipado ao Frontier e ao Aurora, as equipes de ECP estão validando seus aplicativos. Em seguida, eles começarão a trabalhar na resolução dos objetivos de pesquisa de seus projetos.


“Você verá uma ciência inovadora e surpreendente com esses aplicativos”, disse Kothe. “Você pode ver prêmios Nobel decorrentes do uso desses aplicativos.”

Para desenvolver tecnologias de eficiência energética, os pesquisadores podem usar supercomputadores de exascale para modelar materiais complexos ou sistemas químicos.

Para promover a energia nuclear livre de carbono, os pesquisadores podem simular cenários operacionais para reatores de fissão envelhecidos. Esta informação pode ajudar a prolongar a vida útil do reator. Os cientistas também podem usar supercomputadores para prever o desempenho de novos projetos de pequenos reatores modulares. Se as empresas implantarem esses projetos, isso poderá aumentar a disponibilidade de energia de fissão segura e econômica.


Outra forma de energia nuclear – a fusão – continuará sua longa história com a computação científica em exascale. Dispositivos de fusão experimentais são complexos e criam ambientes extremos que são caros para construir e testar. Em exascale, as simulações de dispositivos inteiros de fusão podem avançar nos muitos experimentos de fusão que ocorrem em todo o mundo.

https://www.exascaleproject.org/exascal ... a-is-here/

O Frontier é sete vezes mais potente na velocidade atual do que seu antecessor Summit, a máquina mais rápida do mundo anterior, que também está no ORNL. Além disso, ocupa o primeiro lugar no Green500 , uma lista dos melhores supercomputadores do mundo em termos de eficiência energética.

Os supercomputadores Exascale têm sido um sonho meu – e de praticamente todos os envolvidos em computação de alto desempenho – por mais de uma década. A razão é simples: esses sistemas têm o potencial de impulsionar a humanidade a novas alturas, revelando o funcionamento da natureza nas escalas mais minuciosas e massivas.

Frontier e futuros sistemas exascale permitirão aos pesquisadores simular e, por extensão, projetar de forma rápida e eficiente materiais necessários para os ambientes mais extremos, como o interior de reatores de fusão onde as temperaturas podem chegar a 100 milhões de graus Celsius; modelar processos químicos complexos envolvendo milhares de átomos para a engenharia de catalisadores químicos críticos para um amplo espectro de processos industriais; e desvende os segredos do cosmos por meio de modelos sofisticados e em larga escala da formação da estrutura cósmica, incluindo questões sobre matéria escura e energia escura.

https://www.newscientist.com/article/23 ... d-records/

O sistema de computação Frontier está alojado em 74 gabinetes separados, compreendendo 9.400 CPUs, ou processadores de computador padrão, e 37.000 GPUs, que são processadores projetados para renderizar gráficos 3D, mas também podem ser usados para uma série de outras tarefas .

Isso significa que a máquina possui um total de 8.730.112 núcleos capazes de tarefas de computação paralela; um laptop típico tem entre cinco e nove. No pico de potência, o computador gera tanto calor que requer quatro bombas de alta potência para empurrar mais de 25.000 litros de água ao redor da máquina a cada minuto.

O desempenho exaflop do Frontier significa que ele não apenas é o número um no TOP500 , uma colaboração internacional para classificar os supercomputadores mais poderosos do mundo, mas também representa um quarto do poder de computação de toda a lista.

“Uma máquina representa 25 por cento do desempenho total de toda a lista, por isso é uma conquista muito, muito impressionante”, diz Simon McIntosh-Smith da Universidade de Bristol, Reino Unido.

Frontier ainda não alcançou sua forma final. Nos próximos meses e anos, à medida que seu software for otimizado, poderá atingir um pico teórico de 2 exaflops.

https://www.exascaleproject.org/about/

A computação Exascale também trará muitos benefícios imprevistos. Assim como a Corrida Espacial introduziu novas tecnologias que levaram a milagres modernos como GPS e tomografia computadorizada, a inovação de ponta necessária para suportar sistemas exascale fortuitamente avançará uma ampla gama de pesquisa e desenvolvimento e acelerará a evolução dos dispositivos de consumo.

O aumento exponencial em memória, armazenamento e poder computacional possibilitado por sistemas exascale conduzirá avanços na produção, armazenamento e transmissão de energia; Ciência de materiais; manufatura aditiva; projeto químico; inteligência artificial e aprendizado de máquina; pesquisa e tratamento do câncer; avaliação de risco sísmico; e muitas outras áreas.

[HEADING=2]Seguranca energetica[/HEADING]
  • Projeto e comercialização de pequenos reatores modulares
  • Projeto de materiais de reatores de fissão e fusão nuclear
[HEADING=2]ExaSMR modela pequenos reatores modulares ao longo de sua vida operacional[/HEADING]

https://www.hpcwire.com/off-the-wire/ex ... -lifetime/

Pequenos reatores modulares (SMRs) são reatores nucleares avançados que podem ser adicionados de forma incremental a uma rede elétrica para fornecer geração de energia livre de carbono para atender à crescente demanda de energia. [1] , [2] Seu tamanho pequeno e design modular os tornam uma opção mais acessível porque podem ser montados na fábrica e transportados para um local de instalação como unidades pré-fabricadas.

Em comparação com os reatores nucleares existentes, os projetos SMR propostos são geralmente mais simples e não requerem intervenção humana, energia externa ou aplicação de força externa para desligar. Os SMRs são projetados para contar com sistemas passivos que utilizam fenômenos físicos, como circulação natural, convecção, gravidade e autopressurização para eliminar ou diminuir significativamente o potencial de liberações inseguras de radioatividade em caso de acidente. [3] Modelos de computador são usados para garantir que os sistemas passivos SMR possam operar o reator com segurança, independentemente do modo operacional do reator - seja em marcha lenta, durante a inicialização ou funcionando com potência total.
As atuais abordagens avançadas de projeto de reatores aproveitam décadas de experiência experimental e operacional com a frota nuclear dos EUA e são informadas por modelos numéricos calibrados de fenômenos de reatores. O projeto exascale SMR (ExaSMR) gera conjuntos de dados de simulações de projeto de reator virtual com base em modelos físicos acoplados de alta fidelidade para fenômenos de reator que são verdadeiramente preditivos e refletem tanto a verdade quanto os dados experimentais e operacionais do reator. [4]

Os designs virtuais do ExaSMR podem acelerar o atual e complicado ciclo do conceito de reator avançado para projetar e construir, que restringiu a indústria de energia nuclear por décadas.


O ExaSMR também pode fornecer um caminho para validar o projeto existente da indústria e as ferramentas regulatórias.

Um kit de ferramentas integrado

A equipe ExaSMR do Exascale Computing Project (ECP) está trabalhando para construir um kit de ferramentas integrado altamente preciso e compatível com exascale que combina códigos neutrônicos de alta fidelidade e dinâmica de fluidos computacional (CFD) para modelar o comportamento operacional dos SMRs durante toda a vida útil do reator. Isso inclui modelar com precisão a hidráulica térmica multifásica de núcleo completo e o esgotamento de combustível.
Mesmo com desempenho exascale, metodologias numéricas de malha de ordem reduzida são necessárias para obter precisão suficiente com tempos de execução razoáveis para tornar essas simulações tratáveis.

De acordo com Steven Hamilton, pesquisador sênior do Oak Ridge National Laboratory (ORNL) e PI do projeto, o ExaSMR integra os métodos numéricos mais confiáveis e de alta confiança para modelar reatores operacionais. Especificamente, o ExaSMR foi projetado para alavancar sistemas exascale para modelar com precisão e eficiência o estado de nêutrons do reator com neutrônicos de Monte Carlo (MC) e a eficiência de transferência de calor do fluido térmico do reator com CFD de alta resolução. [5] O objetivo da equipe ExaSMR é alcançar uma precisão espacial muito alta usando modelos que contenham 40M spatial elements and 22 bilhões degrees of freedom

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Figura 1: O fluido flui através da palheta de mistura do conjunto de combustível, mostrando a rotação do fluxo reproduzida pelo método da fonte de momento.

Hamilton observa que modelos de alta resolução são essenciais porque são usados para refletir a presença de grades espaçadoras e a mistura complexa promovida por palhetas de mistura (ou equivalente) no reator. Os complexos fluxos de fluido em torno dessas regiões no reator (Figura 1) exigem alta resolução espacial para que os engenheiros possam entender a distribuição de nêutrons e a eficiência da transferência de calor térmico do reator. De particular interesse é o comportamento do reator durante condições de baixa potência, bem como o início da circulação do fluxo de refrigerante através do núcleo do reator SMR e seu trocador de calor primário durante a inicialização.

Para que as simulações rodem em tempos razoáveis mesmo utilizando um supercomputador exascale, os resultados do modelo de alta precisão são adaptados para que possam ser utilizados em uma metodologia de ordem reduzida. Essa metodologia é baseada em fontes de momento que podem imitar a mistura causada pelas palhetas no reator. [7] Hamilton observa: “Essencialmente, usamos a simulação completa do núcleo em um pequeno modelo que é replicado no reator mapeando para uma malha mais grossa. Essa malha mais grosseira elimina a complexidade demorada dos cálculos da palheta de mistura, ao mesmo tempo em que fornece uma representação precisa o suficiente para o modelo geral.” Os dados das simulações do reator virtual resultantes são usados para preencher lacunas críticas nos dados experimentais e operacionais do reator. Esses resultados dão aos engenheiros a capacidade de acelerar o atualmente complicado ciclo do conceito de reator avançado para projetar e construir, que restringiu a indústria de energia nuclear por décadas. O ExaSMR também pode fornecer um caminho para validar o projeto existente da indústria e as ferramentas regulatórias. [8]

“A importância”, afirma Hamilton,“é que muitos projetos diferentes estão sendo estudados para reatores de próxima geração. Investir na capacidade de design de computador significa que podemos avaliar e refinar melhor os designs para encontrar as soluções mais eficazes. Os supercomputadores Exascale nos fornecem uma ferramenta para modelar SMRs com resolução mais alta do que a possível em supercomputadores menores. Essas melhorias de resolução tornam nossas simulações mais preditivas dos fenômenos que estamos modelando. Já estamos vendo melhorias significativas agora em sistemas pré-exascale e esperamos um salto semelhante no desempenho quando estivermos executando no hardware exascale real.” Ele conclui observando: “Muitos cientistas acreditam que a energia nuclear é a única fonte de energia livre de carbono adequada para implantação em massa para atender às necessidades primárias de energia com uma tecnologia favorável ao clima”.

Ao demonstrar essa nova marca d'água alta no desempenho, a equipe também realizou (até onde eles sabem) a primeira simulação CFD de núcleo completo e resolução de pinos que modelou o fluxo de refrigerante em torno dos pinos de combustível em um núcleo de reator de água leve. Esses fluxos de fluido desempenham um papel crítico na determinação da segurança e do desempenho do reator. Hamilton observa: “Esta simulação de grades espaçadoras de núcleo completo e palhetas de mistura (SGMV) fornece um alto grau de resolução espacial que permite a captura simultânea de efeitos locais e globais. Capturar o efeito das palhetas de mistura no fluxo e na transferência de calor é vital para simulações preditivas.”

A complexidade desses fluxos pode ser vista nas linhas de corrente da Figura 1. Observe a transição de fluxos paralelos para rotativos causada pela simulação das fontes de momento CFD.

Jun Fang, autor do estudo no qual esses resultados foram publicados, reflete sobre a importância desses resultados pré-exascale observando: “À medida que avançamos em direção à computação exascale, veremos mais oportunidades para revelar a dinâmica em larga escala desses complexos estruturas em regimes que antes eram inacessíveis, dando-nos assim informações reais que podem remodelar a forma como abordamos os desafios nos projetos de reatores.”[11]
[HEADING=1]A base foi lançada para expandir o domínio computacional[/HEADING]

Software aprimorado, aceleração de GPU e metodologias numéricas de malha de ordem reduzida estabeleceram as bases para o desenvolvimento adicional do kit de ferramentas ExaSMR integrado. Em combinação com hardware exascale operacional, a equipe ExaSMR pode expandir suas capacidades para simular e estudar o comportamento do sistema em relação à neutrônica e termo-hidráulica desses pequenos reatores.

As implicações são significativas porque o design passivo e a facilidade de instalação significam que os SMRs oferecem uma solução
em que os Estados Unidos e o mundo podem atender às metas climáticas neutras em carbono e, ao mesmo tempo, atender à necessidade de aumentar a capacidade de geração de eletricidade existente.


[HEADING=2]A equipe liderada por Argonne modela a dinâmica de fluidos de todo o núcleo SMR[/HEADING]

https://www.ans.org/news/article-2968/a ... -smr-core/

O fluxo de refrigerante ao redor dos pinos de combustível em um núcleo de reator de água leve desempenha um papel crítico na determinação do desempenho do reator. Para pequenos reatores modulares ainda a serem construídos, uma compreensão completa do fluxo de refrigerante será a chave para projetar, construir e licenciar reatores inéditos com sucesso.

Cientistas do Argonne National Laboratory colaboraram para desenvolver um novo modelo de computador que permite a visualização de complexas interações de estrutura de fluxo em um núcleo SMR de água pressurizada com resolução sem precedentes e publicaram a primeira simulação de dinâmica de fluidos computacional resolvida por pinos completos. O marco no projeto de modelagem conhecido como ExaSMR foi publicado em 5 de abril na revista Nuclear Engineering and Design e foi descrito pela ANL em um comunicado de imprensa de 7 de junho.

Esta imagem mostra os pinos individuais em uma simulação de reator nuclear de núcleo completo
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Oportunidades de reformulação: as limitações no poder de computação bruto restringiram os modelos anteriores a regiões específicas do núcleo de um reator. Modelos de alta resolução e grande escala podem fornecer melhores informações sobre o comportamento desses reatores nos ambientes de alta pressão, alta temperatura e radioativos do núcleo, e melhores informações podem reduzir os custos de implantação.

“À medida que avançamos em direção à computação exascale, veremos mais oportunidades para revelar a dinâmica em larga escala dessas estruturas complexas em regimes que antes eram inacessíveis, fornecendo informações reais que podem remodelar a forma como abordamos os desafios nos projetos de reatores”
, disse Argonne nuclear o engenheiro Jun Fang, autor do estudo, publicado pelas equipes ExaSMR da Argonne and Pennsylvania State University.

Os cálculos da equipe foram realizados em supercomputadores no Argonne Leadership Computing Facility, no Oak Ridge Leadership Computing Facility e no Argonne's Laboratory Computing Resource Center.

O que é ExaSMR?

O objetivo final do projeto ExaSMR, conduzido sob o Projeto de Computação Exascale do DOE, é realizar simulações multifísicas de núcleo completo nos próximos supercomputadores de ponta exascale, como o Aurora, que está programado para chegar a Argonne em 2022.

Espera-se que o ExaSMR permita a previsão de alta confiança das condições do reator, incluindo condições de baixa potência na inicialização. O software Exascale conhecido como ENRICO conectará a dinâmica de fluidos computacional e os módulos de transporte de nêutrons de Monte Carlo por meio de uma interface comum.

Geometria local:
um aspecto fundamental da modelagem de montagem de combustível SMR é o impacto das grades espaçadoras, que criam fluxo turbulento em PWRs, aprimorando a remoção de calor do combustível.

Em vez de criar uma grade computacional para modelar todos os detalhes geométricos locais da grade do espaçador, os pesquisadores desenvolveram uma metodologia matemática de ordem reduzida para imitar o impacto geral dessas estruturas no fluxo de refrigerante sem sacrificar a precisão, de acordo com Argonne. O método permite que os pesquisadores ampliem as simulações para um núcleo SMR inteiro.

“Os mecanismos pelos quais o refrigerante se mistura em todo o núcleo permanecem regulares e relativamente consistentes”, disse o principal engenheiro nuclear da Argonne, Dillon Shaver. “Isso nos permite aproveitar simulações de alta fidelidade dos fluxos turbulentos em uma seção do núcleo para aumentar a precisão de nossa abordagem computacional em todo o núcleo”.

[HEADING=2]Supercomputador auxilia simulação SMR[/HEADING]

https://www.neimagazine.com/features/fe ... n-9329713/

Compreender o comportamento físico dentro de um reator nuclear em operação pode ser aprimorado com simulações em um supercomputador, diz Jared Sagoff

Os cientistas que desejam construir novas gerações de pequenos reatores modulares (SMRs) precisam ser capazes de projetar e entender o comportamento desses reatores em ambientes simulados antes que possam ser construídos. Modelos de alta resolução em grande escala fornecem informações que podem reduzir os custos para construir um novo reator nuclear intrinsecamente seguro.

Cientistas do Laboratório Nacional Argonne (ANL) do Departamento de Energia dos EUA (DOE) colaboraram para desenvolver um novo modelo de computador que permite a visualização de um núcleo de reator completo em resolução sem precedentes. O objetivo do projeto, que é conduzido sob os auspícios do Projeto de Computação Exascale do DOE (ExaSMR), é realizar simulações multifísicas de núcleo completo nos supercomputadores de ponta em exascale. Isso inclui o Aurora, que está programado para chegar a Argonne

em 2022.

Uma atualização sobre o progresso alcançado foi publicada em abril na revista Nuclear Engineering and Design, que esperançosamente inspirará os pesquisadores a integrar ainda mais simulações numéricas de alta fidelidade em projetos de engenharia reais.

[HEADING=1]Modelagem com mais detalhes[/HEADING]
Em um reator nuclear, os turbilhões e redemoinhos de refrigerante que fluem em torno dos pinos de combustível desempenham um papel crítico na determinação do desempenho térmico e hidráulico do reator. Eles também fornecem informações muito necessárias aos engenheiros nucleares sobre a melhor forma de projetar futuros sistemas de reatores nucleares, tanto para operação normal quanto para tolerância ao estresse.

Um núcleo de reator de água leve típico é feito de conjuntos de combustível nuclear, cada um contendo várias centenas de pinos de combustível individuais, que por sua vez são feitos de pastilhas de combustível. Até agora, as limitações no poder de computação bruto restringiram os modelos, de modo que eles só podiam abordar regiões específicas do núcleo. No entanto, agora uma imagem pode modelar todos os pinos individuais em uma das primeiras simulações de reator nuclear de núcleo completo.

“À medida que avançamos em direção à computação exascale, veremos mais oportunidades para revelar a dinâmica em larga escala dessas estruturas complexas em regimes que antes eram inacessíveis, fornecendo informações reais que podem remodelar a forma como abordamos os desafios nos projetos de reatores”, disse Argonne nuclear o engenheiro Jun Fang, autor do estudo, publicado pelas equipes ExaSMR em Argonne e pelo grupo do professor Elia Merzari na Universidade Estadual da Pensilvânia.

Um aspecto chave da modelagem de montagem de combustível SMR é a presença de grades espaçadoras. Essas grades desempenham um papel importante em reatores de água pressurizada, como o SMR em consideração, pois criam estruturas de turbulência e aumentam a capacidade do fluxo de remover o calor das varetas de combustível.

Em vez de criar uma grade computacional resolvendo todos os detalhes geométricos locais, os pesquisadores desenvolveram um mecanismo matemático para reproduzir o impacto geral dessas estruturas no fluxo de refrigerante sem sacrificar a precisão. Ao fazer isso, os pesquisadores puderam escalar com sucesso as simulações CFD de dinâmica de fluidos computacionais relacionadas para um núcleo SMR inteiro pela primeira vez.

“Os mecanismos pelos quais o refrigerante se mistura em todo o núcleo permanecem regulares e relativamente consistentes. Isso nos permite aproveitar simulações de alta fidelidade dos fluxos turbulentos em uma seção do núcleo para aumentar a precisão de nossa abordagem computacional em todo o núcleo”, disse o engenheiro nuclear principal da Argonne, Dillon Shaver.

A experiência técnica exibida pelas equipes ExaSMR é construída sobre a história de descobertas de Argonne em campos de pesquisa relacionados, como engenharia nuclear e ciências computacionais.

https://www.alcf.anl.gov/news/optimizin ... r-exascale

O esforço ExaSMR suportado pelo ECP fornece um exemplo ilustrativo. O ExaSMR visa modelar todo o núcleo de um pequeno reator de módulo, que, como simulação

A etapa final será analisar o desempenho do NekRS aplicado ao problema central completo do reator ExaSMR em escala e em execução no sistema


O projeto ExaSMR visa melhorar a capacidade de prever com precisão o comportamento operacional de pequenos reatores nucleares modulares para

https://www.exascaleproject.org/project ... ht-exasmr/

O projeto ExaSMR visa melhorar a capacidade de prever com precisão o comportamento operacional de pequenos reatores nucleares modulares para garantir que sua operação seja segura, confiável e econômica.

Ao aumentar o desempenho computacional, o ExaSMR pode simular um número maior de histórias de partículas, permitindo que a equipe observe o comportamento de um reator nuclear operacional com mais detalhes e precisão do que antes. Maior precisão significa que eles podem fazer comparações com dados medidos para validar o software, resultando em maior confiança em sua capacidade de realizar simulações preditivas de reatores nucleares.
De maneira mais geral, esses resultados recentes demonstram que o cenário da supercomputação é bastante favorável para aplicações científicas, mesmo aquelas que tradicionalmente não alcançam alta eficiência em plataformas de supercomputação.

[HEADING=2]ExaSMR: Neutrônica Monte Carlo Acoplada e Simulação de Fluxo de Fluidos de Pequenos Reatores Modulares[/HEADING]

https://www.ornl.gov/project/exasmr-cou ... r-reactors

https://sciencesprings.wordpress.com/20 ... -lifetime/

Reatores modulares pequenos (SMRs) e conceitos de reatores avançados (ARCs) fornecerão eletricidade limpa, flexível, confiável e acessível, evitando as limitações tradicionais de grandes projetos de reatores nucleares, incluindo altos custos de capital e longos cronogramas de construção. As atuais abordagens avançadas de projeto de reatores aproveitam décadas de experiência experimental e operacional com a frota nuclear dos EUA e são informadas por modelos numéricos calibrados de fenômenos de reatores.


O projeto exascale SMR (ExaSMR) gera conjuntos de dados de simulação de projeto de reator virtual com modelos físicos acoplados de alta fidelidade para fenômenos de reator que são verdadeiramente preditivos, refletindo tanto a “verdade básica” quanto os dados experimentais e operacionais do reator. Os designs virtuais do ExaSMR podem acelerar o atual e complicado ciclo do conceito de reator avançado para projetar e construir, que restringiu a indústria de energia nuclear por décadas. O ExaSMR também pode fornecer um caminho para validar o projeto existente da indústria e as ferramentas regulatórias.

O ExaSMR integra os métodos numéricos mais confiáveis e de alta confiança para modelar reatores operacionais, ou seja, o estado de nêutrons do reator com neutrônicos de Monte Carlo (MC) e a eficiência de transferência de calor do fluido térmico do reator com dinâmica computacional de fluidos de alta resolução (CFD) - e todos para execução eficiente em sistemas exascale. O ExaSMR se baseia em uma base de aplicativos de simulação que demonstraram alta eficiência em sistemas de computação de liderança de classe petascale atuais. O esforço ExaSMR também fornece valor aos fornecedores de combustível nuclear dos EUA e à comunidade nuclear mais ampla por meio da geração de conjuntos de dados virtuais altamente detalhados de reatores nucleares de conceito operacional e avançado. Embora o ExaSMR seja nominalmente focado em SMRs,

O problema de desafio exascale do ExaSMR abrirá a porta para a previsão de alta confiança das condições avançadas do reator, como durante condições de baixa potência na inicialização por meio do início da circulação natural do fluxo de refrigerante através de um pequeno núcleo do reator e seu trocador de calor primário. O software exascale que orquestra esta simulação, conhecido como ENRICO, garante o acoplamento íntimo de CFD (Nek5000) e módulos de transporte de nêutrons MC através de uma interface comum que suporta várias tecnologias de simulação exascale: uma visando a arquitetura exascale Frontier em ORNL (Shift) e outra visando a sistema exascale Aurora no Argonne National Laboratory (OpenMC). As simulações de transporte de nêutrons Exascale para ExaSMR acomodarão um modelo SMR de núcleo completo, que normalmente possui ~ 40 conjuntos de combustível (cada um com ~ 300 varetas de combustível). A parte MC da simulação orquestrará 10B partículas por iteração de autovalor com taxas de reação resolvidas por pinos com 3 regiões de contagem radial e 20 níveis axiais e aproximadamente 150 nuclídeos e 8 reações por nuclídeo em cada região de contagem. Espera-se que esses cálculos demonstrem uma precisão sem precedentes.

Os requisitos de Exascale CFD para ExaSMR incluirão modelos de malha de pacote de montagem com fontes de momento de uma grade espaçadora resolvida representativa e malha de núcleo completo com pelo menos 40 milhões de elementos e 22 degrees of freedom

[HEADING=2]Progresso até o momento[/HEADING]
  • Implementação inovadora concluída do algoritmo de transporte de nêutrons Shift MC em GPUs com comportamento de escalonamento fraco quase linear no Summit e uma aceleração de desempenho de 60 × por nó em relação ao Titan.
  • Desenvolveu uma versão habilitada para GPU do código Nek5000 CFD usando OpenACC e kernels computacionais otimizados da biblioteca libParanumal do Center for Efficient Exascale Discretizations para uma melhoria de desempenho de 20 vezes em relação ao Titan on Summit.
  • Um novo método multipolo com janela que fornece dependência de temperatura em dados nucleares de energia contínua implementado nos aplicativos OpenMC e Shift para uso em hardware acelerado e um driver multifísico capaz de realizar simulações de fluxo de fluido e neutrônicos acoplados.
Os recursos de modelagem de reator Exascale fornecidos pelo ExaSMR podem ajudar a informar o projeto e o licenciamento de SMRs avançados e com resolução sem precedentes, melhorando a fidelidade da modelagem de fenômenos físicos complexos que ocorrem em reatores nucleares em operação.






Imagem
Taxa total de interação de nêutrons em todo o núcleo SMR calculada por Shift.

Imagem
Esta imagem de simulação fornece uma visualização 3D da energia produzida pela fissão de nêutrons em um modelo comercial de reator de água pressurizada.

https://ecpannualmeeting.com/poster-int ... a8108f.pdf

Imagem

http://orap.irisa.fr/wp-content/uploads ... rap-44.pdf

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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#97 Mensagem por cabeça de martelo » Sáb Nov 26, 2022 12:22 pm

Duplicar a produção de energia nuclear é a solução para a crise energética, diz IEA

A crise energética já está a deixar a sua marca na economia global e nos bolsos de cada cidadão. Conforme expõe um novo relatório que apresenta vários cenários, elaborado pela Agência Internacional de Energia (em inglês, IEA), a solução passa, inevitavelmente, pela energia nuclear.

O relatório dá conta de três cenários diferentes e todos eles implicam uma presença maior da energia nuclear.

Imagem

Nos últimos meses, o preço da eletricidade e do gás tem atingido valores que, para muitas famílias, é incomportável, a médio e longo prazo. Estas subidas são o resultado de uma crise energética que, a par de outros problemas económicos, não profetizam um futuro animador.

Um dos organismos oficiais que tem como responsabilidade superar desafios desta dimensão é a IEA, uma organização internacional que atua como orientadora política dos assuntos energéticos dos seus 30 países-membros.

Imagem

Recentemente, a IEA publicou um relatório sobre a crise energética que atravessamos, compilando três cenários possíveis para a superação deste problema. Surpreendentemente, ou não, todos eles contam com um elemento comum: a energia nuclear.

Os mercados e as políticas energéticas não só mudaram agora, como também irão mudar nas próximas décadas.

Esclareceu Fatih Birol, diretor executivo da AIE, numa declaração.

No relatório, a AIE argumenta que, tendo em conta a situação atual, a energia nuclear deveria ver o seu peso repensado e a sua importância aumentada. Além disso, menciona que a sua produção deverá duplicar até 2050, de modo a garantir uma resposta eficaz às necessidades energéticas futuras.

Cenários para contornar a crise energética incluem todos a energia nuclear

O primeiro cenário exposto pela AIE no seu novo relatório é conhecido como Stated Policies Scenario (STEPS) e propõe que a produção de energia nuclear deveria aumentar para 3.351 TWh, em 2030, e para 4.260 TWh, em 2050.

Além disso, as energias renováveis deveriam aumentar significativamente a sua presença, enquanto a energia nuclear manteria a sua atual quota de 10%. No entanto, este cenário exige a adição de 420 GW, até 2050 em 30 países.

Imagem

O segundo cenário é o Announced Pledges Scenario (APS) e propõe que a produção de energia nuclear deveria aumentar para 3.547 TWh, em 2030, e 5.103 TWh, em 2050. Tal como no cenário anterior, esta forma de energia manteria a sua atual quota de 10%.

Por último, o cenário Emissões Líquidas Zero até 2050 (NZE). Este é o mais ambicioso de todos os propostos, uma vez que implica uma duplicação da produção nuclear até 2050.

Será isto concretizável?

Tornar isto possível exige o prolongamento da vida útil dos atuais reatores nucleares, mas exige também o aumento da produção de energia nuclear numa média de 24 GW, por ano, entre 2022 e 2050. Esta taxa de crescimento representa uma produção de 5.810 TWh, em 2050. Isto exigiria a entrada em funcionamento de novas centrais nucleares que deveriam contribuir para o balanço energético dos países com o aumento da procura por eletricidade.

De acordo com a AIE, os cenários permitirão reduzir a proporção de combustíveis fósseis no balanço energético global em pelo menos 20% até 2050, mas também levantam algumas dúvidas. Por exemplo, o facto de estas estratégias entrarem em conflito com o caminho da energia antinuclear defendido por alguns países, tais como Espanha e Alemanha. Mais do que isso, a abertura de uma central nuclear não é barata, nem pode ser conseguida de um dia para o outro.

https://pplware.sapo.pt/planeta/duplica ... a-diz-iea/




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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#98 Mensagem por cabeça de martelo » Sáb Dez 10, 2022 9:59 am





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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#99 Mensagem por cabeça de martelo » Qua Jan 25, 2023 9:59 am

NRC Certifies First U.S. Small Modular Reactor Design
JANUARY 20, 2023

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NuScale VOYGR™ SMR power plant
NuScale Power
The U.S. Nuclear Regulatory Commission (NRC) issued its final rule in the Federal Register to certify NuScale Power’s small modular reactor.

The company’s power module becomes the first SMR design certified by the NRC and just the seventh reactor design cleared for use in the United States.

The rule takes effects February 21, 2023 and equips the nation with a new clean power source to help drive down emissions across the country.


Historic Rule Making
The published final rule making allows utilities to reference NuScale’s SMR design when applying for a combined license to build and operate a reactor.

The design is an advanced light-water SMR with each power module capable of generating 50 megawatts of emissions-free electricity.

NuScale’s VOYGR™ SMR power plant can house up to 12 factory-built power modules that are about a third of the size of a large-scale reactor. Each power module leverages natural processes, such as convection and gravity, to passively cool the reactor without additional water, power, or even operator action.

The NRC accepted NuScale’s SMR design certification application back in March 2018 and issued its final technical review in August 2020. The NRC Commission later voted to certify the design on July 29, 2022—making it the first SMR approved by the NRC for use in the United States.

"We are thrilled to announce the historic rulemaking from the Nuclear Regulatory Commission for NuScale’s small modular reactor design, and we thank the Department of Energy (DOE) for their support throughout this process,” said NuScale Power President and Chief Executive Officer John Hopkins. “The DOE has been an invaluable partner with a shared common goal – to establish an innovative and reliable carbon-free source of energy here in the U.S. We look forward to continuing our partnership and working with the DOE to bring the UAMPS Carbon Free Power Project to completion."

“SMRs are no longer an abstract concept,” said Assistant Secretary for Nuclear Energy Dr. Kathryn Huff. “They are real and they are ready for deployment thanks to the hard work of NuScale, the university community, our national labs, industry partners, and the NRC. This is innovation at its finest and we are just getting started here in the U.S.!”

NuScale is currently seeking an uprate to enable each module to generate up to 77 megawatts. The NRC is expected to review their application this year.

Supporting SMR Development

The U.S. Department Energy provided more than $600 million since 2014 to support the design, licensing, and siting of NuScale’s VOYGR SMR power plant and other domestic SMR concepts.

DOE is currently working with Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS) through the Carbon Free Power Project to demonstrate a six-module NuScale VOYGR plant at Idaho National Laboratory.

The first module is expected to be operational by 2029 with full plant operation the following year.

UAMPS finished subsurface field investigation activities at the proposed INL site and expects to submit a combined license application to the NRC in the first quarter of 2024.

NuScale Power has 19 signed and active domestic and international agreements to deploy SMR plants in 12 different countries, including Poland, Romania, the Czech Republic, and Jordan in addition to the Carbon Free Power Project.

https://www.energy.gov/ne/articles/nrc- ... tor-design




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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#100 Mensagem por cabeça de martelo » Sáb Abr 15, 2023 1:39 pm

Finlândia, Suécia e Polónia apostam no nuclear depois da Alemanha proceder hoje ao "apagão" dos seus três últimos reatores

A Alemanha despede-se hoje da energia nuclear, desligando os três reatores ainda ativos, mas países como a Finlândia, Suécia e Polónia redobraram o compromisso com esta tecnologia, sob o pano de fundo da crise energética e da guerra na Ucrânia.

A Finlândia foi o primeiro país da União Europeia (UE) a aumentar a sua capacidade de geração de energia atómica após o acidente nuclear de Chernobyl (Ucrânia), a fim de reduzir a sua dependência energética da Rússia e de reduzir as emissões de dióxido de carbono (CO2).

Atualmente, possui cinco reatores nucleares com potência máxima combinada de 4.394 megawatts elétricos (MWe), que geram cerca de 40% da eletricidade consumida.

Quatro deles foram construídos na década de 1970 e o quinto, Olkiluoto 3, começou a produzir em plena capacidade na passada segunda-feira, tornando-se o mais potente da Europa, com os seus 1.600 MWe.

Este reator, cujas obras se iniciaram em 2005, tornou-se num pesadelo para o consórcio empreiteiro Areva-Siemens, que terminou a sua construção com 13 anos de atraso e um custo final estimado em cerca de 11.000 milhões de euros, quase quatro vezes mais do que o orçamentado.

A Finlândia autorizou em 2010 a construção de um sexto reator nuclear de alta potência que iria ser gerido pelo consórcio finlandês Fennovoima e a companhia estatal russa Rosatom, mas o projeto foi cancelado no ano passado após a invasão da Ucrânia, devido aos riscos da construção de uma central nuclear com tecnologia e participação russas.

Na Suécia, o Governo de direita presidido pelo conservador Ulf Kristersson inverteu a política nuclear deste país nórdico, apostando pela primeira vez em décadas na construção de novos reatores, e apresentou ao parlamento, onde tem a maioria graças ao apoio da extrema direita, um projeto de lei que viabiliza esta medida.

Esta reforma visa resolver os problemas de abastecimento de eletricidade e garantir preços mais acessíveis e foi possível graças à mudança de opinião do Partido Conservador, que há apenas sete anos assinou um acordo para abolir a energia nuclear em 2040 e apostar nas renováveis.

O parlamento sueco tinha aprovado em 2010 o fim da moratória nuclear, embora tenha sido acordado que o número total de reatores não poderia exceder os 10 então ativos.

Pelo contrário, a nova lei determina que não haverá limitação no número ou localização dos novos reatores, que o Governo espera começar a construir o mais tardar em 2026.

A Suécia conta atualmente com três centrais e seis reatores ativos e a energia nuclear cobre cerca de 30% da produção de eletricidade do país.

Em 2021, também o governo polaco anunciou a intenção de construir seis centrais nucleares no país, que atualmente não possui nenhum reator em operação, para garantir que, até ao final de 2040, 23% da sua energia provenha desta fonte.

Atualmente, 70% da sua matriz energética, que necessita de cerca de 33 Gigawatts (GW) por ano, depende do carvão, que é altamente poluente.

A primeira das centrais será construída na região da Pomerânia (norte) e terá um reator tipo AP1000, da empresa americana Westinghouse, prevendo-se que forneça pelo menos 3,75 (GW) por ano, enquanto a segunda central será construída com a colaboração da empresa sul-coreana Hyundai, obtendo-se a partir dela seis a nove GW.

Os planos do Governo da Polónia — que, segundo as sondagens, contam com o apoio de 75% dos polacos – preveem que ambas as centrais estarão operacionais em 2033.

Para o ultraconservador Governo polaco, que durante anos favoreceu e subsidiou o setor mineiro, a opção nuclear é uma das mais práticas para ter uma fonte “limpa” que permite cumprir as exigências de Bruxelas e se aproximar da independência energética.

https://24.sapo.pt/atualidade/artigos/f ... s-reatores




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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#101 Mensagem por P H » Dom Abr 16, 2023 1:00 pm

Alemanha diz não à energia nuclear

Alemanha encerra suas três últimas centrais nucleares. Para o partido os Verdes, um sonho se torna realidade. Outros países ainda se debatem para diminuir o uso da energia nuclear.

https://www.dw.com/pt-002/apesar-da-cri ... a-65335339




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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#102 Mensagem por P H » Dom Abr 30, 2023 10:46 pm

Assunto não envolve reatores, porém está ligado ao gerenciamento de resíduo radioativo.

Caso Nuclemon (Nuclebrás Monazitica) e suas usinas de Santo Amaro (USAM) e Interlagos (USIN), na cidade de São Paulo. Locais onde havia manipulação de produtos químicos e radioativos, como no processamento da areia monazítica, sem os devidos controles e proteção ao seus empregados, onde muitos contraíram câncer e outras doenças sendo que muitos deles já faleceram em virtude das enfermidades.

Hoje o ativos da Nuclemon passaram a INB bem o suporte aos ex-funcionários.

Área da antiga USIN hoje abriga restos da demolição e descontaminação da USAM, é chamada de unidade em Descomissionamento de São Paulo (UDSP) pela INB.





Material proveniente da Nuclemon estão armazenados também em Itu-SP e Poços de Caldas (MG).

https://www.inb.gov.br/Contato/Pergunta ... rigem=1146


"Também no estado de São Paulo, a INB possui a Unidade de Estocagem de Botuxim (UEB), localizada no município de Itu. Em uma área de 300 mil m², o Sítio São Bento abriga 3.500 toneladas de Torta II armazenadas em sete silos. O material é proveniente da Usina Santo Amaro (USAM), que foi desativada no início dos anos 1990. A INB monitora constantemente a área, que é isolada com cerca de tela e devidamente sinalizada. A segurança da instalação está de acordo com as normas da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN)." Fonte: INB

https://www.inb.gov.br/A-INB/Onde-estamos/Sao-Paulo




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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#103 Mensagem por P H » Dom Abr 30, 2023 10:49 pm

Usina de Angra:





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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#104 Mensagem por P H » Dom Abr 30, 2023 10:59 pm

Curso em desenvolvimento entre a USP e o MB com foco em enriquecimento de urânico. Notícia antiga, não sei como anda a proposta atualmente.






Grade curricular proposta: (https://www.poli.usp.br/noticias/notici ... i-usp.html)
Imagem




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Re: Energia Nuclear - Reatores Nucleares [FOTOS]

#105 Mensagem por P H » Sáb Mai 06, 2023 4:29 pm





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