Kirk Sorensen
636,956 views • 9:59

Quase todo mundo é parte de uma comunidade, seja grande ou pequena. E todas essas comunidades têm necessidades similares. Elas precisam de luz, calor, condicionadores de ar. As pessoas não funcionam tão bem quando está muito quente ou muito frio. Precisam de alimento para ser cultivado ou provido, distribuído e armazenado. Precisam que os resíduos sejam coletados, removidos e processados. As pessoas precisam se locomover de um ponto a outro de forma ágil. E um suprimento de energia é a base para todas essas atividades. Energia na forma de eletricidade fornece luz e condiciona o ar. Energia na forma de calor nos mantém aquecidos. E energia em forma química fornece fertilizantes; direciona o maquinário agrícola e a energia de transporte.

Eu passei dez anos trabalhando na NASA. No começo da minha carreira nos anos 2000, eu era muito interessado por comunidades. Mas esse era o tipo de comunidade que tinha em mente: uma comunidade lunar. Possuía todas as necessidades que as comunidades na Terra possuem, mas com algumas particularidades. Esforçamo-nos a pensar em como forneceríamos energia para essa comunidade única. Não há carvão na Lua. Não há petróleo. Não há gás natural. Não há atmosfera. Não tem vento também. E energia solar enfrentava um problema: a Lua orbita a Terra uma vez por mês. Por duas semanas, o sol se põe, e os seus painéis solares não produzem energia. Para armazenar energia em baterias o suficiente para duas semanas, isso se torna inviável. Então a energia nuclear era a única opção.

Bem... lá nos anos 2000, eu não sabia muita coisa sobre energia nuclear, então esforcei-me pra aprender. Quase toda energia nuclear utilizada hoje em nosso planeta usa água como refrigerador básico. Isso tem algumas vantagens, mas outras muitas desvantagens. Se você quer gerar eletricidade, tem que aquecer a água além do que normalmente é possível. Em pressões normais, a água ferverá a 100 °C. Isso não é quente o suficiente para gerar eletricidade com eficiência. Logo, reatores refrigerados a água têm de funcionar a pressões muito mais elevadas do que a atmosférica. Alguns desses reatores funcionam acima de 70 atmosferas de pressão, com alguns tendo de funcionar a pressões de até 150 atmosferas. Não há outro jeito. É o que temos de fazer se quisermos gerar eletricidade através de um reator de água. Significa que devemos construir um reator de água como uma câmara de pressão, com paredes de aço com mais de 20 cm de largura. Se isso soa pesado, é por que realmente é.

As coisas pioram bastante em casos de acidente com perda de pressão dentro do reator. Se temos água líquida a 300 °C e de repente a despressurizamos, ela não fica líquida por muito tempo; ela vira vapor. Reatores de água são construídos dentro de enormes, largos recipientes de concreto chamados edifícios de contenção, que estão lá pra isolar o vapor que escaparia do reator em caso de acidentes com perda de pressão. Vapor ocupa um volume mil vezes maior do que água líquida, o que obriga o edifício de contenção a ser enorme, comparado ao tamanho do reator.

Outros problemas aparecem se perdermos pressão e a água virar vapor. Se um refrigerador não for adicionado no combustível do reator, ele poder superaquecer e derreter. Os reatores de hoje usam óxido de urânio como combustível. É um material cerâmico, similar em desempenho às cerâmicas que usamos em xícaras ou utensílios de cozinha ou nos tijolos para lareiras. Eles são quimicamente estáveis, mas não muito bons em transmitir calor. Se perdemos pressão, perdemos também a água e assim o combustível derreterá e liberará produtos radioativos de fissão.

Produzir combustível nuclear sólido é um processo caro e complexo. E extraímos menos de 1% da energia para o combustível nuclear antes de ter de ser extraída do reator. Reatores de água têm ainda outro desafio: precisam estar próximos a enormes corpos de água, onde o vapor que eles geram possa ser resfriado e condensado. Do contrário, não podem gerar energia elétrica. Bem, não há lagos ou rios na Lua, então se tudo isso fez parecer que reatores à base de água podem não funcionar bem em uma comunidade lunar, a minha tendência é concordar.

(Risos)

Eu tive a sorte de aprender sobre uma outra forma de energia nuclear que não contém todos esses problemas, por uma razão simples: não é baseada no resfriamento de água e não usa combustível sólido. Surpreendentemente, é à base de sal.

Um dia eu estava no escritório de um amigo e notei um livro na estante, "Reatores de Combustível Líquido". Eu me interessei e pedi o livro emprestado a ele. O livro tinha informações a respeito de pesquisas no EUA, ainda na década de 50, de reatores que não se baseavam em combustível sólido ou resfriamento a água. Não tinha os problemas dos reatores de água, e a razão era muito simples. Esse reator usava uma mistura de fluoreto de sais como combustível, especialmente os fluoretos de lítio, berílio, urânio e tório. Sais fluoretados são muito estáveis quimicamente. Eles não reagem com a água ou o ar. É preciso aquecê-los a 400 °C para poder derretê-los. Mas isso é na verdade perfeito para geração de energia num reator nuclear.

Aqui está a mágica real: eles não precisam operar a pressões elevadas. E isso faz a maior diferença. Significa que eles não precisam estar em largas e pesadas câmaras de aço, não necessitam de água para resfriamento e não há nada no reator para causar grandes mudanças em densidade, como a água. Assim o prédio de contenção em torno do reator pode ser bem menor e compacto. Diferente dos combustíveis sólidos que derretem se pararmos de resfriá-los, esses fluoretos líquidos já são derretidos a uma temperatura muito mais baixa. Quando operado, temos uma "tampa" na parte inferior da câmara de reação. Essa tampa é feita de sal congelado e é mantida nesse estado por um gás resfriado na parte externa da tubulação. Se há uma emergência e perdemos toda energia da planta nuclear, esse gás para de circular, a tampa de sal congelada derrete, e o combustível de fluoretos líquidos do reator escoa dessa para outra câmara chamada tanque de drenagem. No tanque de drenagem, tudo é configurado para maximizar a transferência de calor, e assim resfriar o sal passivamente, reduzindo sua temperatura com o tempo. Em reatores de água, precisamos fornecer energia para a planta para manter a água circulando e evitar um desastre, como o que vimos no Japão. Mas nesse reator, mesmo não havendo energia ele se resfria por conta própria, sem precisar da intervenção humana, e retorna a um estado controlado e seguro.

Isso tudo estava parecendo bom, e eu estava empolgado com o potencial dos reatores de fluoreto líquido para comunidades lunares. Mas então, ouvi falar do tório, e ficou ainda melhor. Tório é um combustível nuclear natural, quatro vezes mais comum na crosta terrestre do que o urânio. Pode ser usado em reatores a fluoreto e tório líquidos para produzir energia elétrica, calor e outros produtos valiosos. Contém tanta energia que podemos deter a demanda de uma vida inteira de tório na palma de nossa mão. O tório também é comum na Lua e fácil de encontrar. Aqui temos um mapa de onde o tório lunar se encontra. Sua assinatura eletromagnética torna fácil encontrá-lo, mesmo de uma espaçonave.

Com a energia de um reator a fluoreto e tório líquidos, poderíamos reciclar o ar, água e resíduos dentro da comunidade lunar. De fato, isso é um requisito primordial para o sucesso. Poderíamos cultivar as safras para alimentar membros da comunidade mesmo nas duas semanas de noite lunar, usando a luz e a energia do reator. Tudo indicava que o reator de fluoreto-tório líquidos, ou LFTR, poderia ser a fonte de energia para tornar realidade a comunidade lunar autossustentável.

Mas fiz um questionamento: se era tão bom para uma comunidade na Lua, porque não uma comunidade na Terra? Uma comunidade futurista, autossustentável e energeticamente independente? As mesmas técnicas de reciclagem e de geração de energia que impactariam a sobrevivência na Lua podem também impactar a sobrevivência na Terra. Atualmente queimamos combustíveis fósseis porque podemos e são fáceis de encontrar. Infelizmente, eles estão fazendo partes do nosso planeta parecer com a Lua. O uso de combustíveis fósseis nos põe em conflito em regiões instáveis do mundo, custando dinheiro e vidas.

As coisas poderiam ser diferentes se usássemos tório. Em um LFTR, o tório pode ser usado cerca de 200 vezes mais eficientemente do que o urânio é usado hoje. E como o LFTR é capaz de liberar eficientemente a energia do tório, isso reduz os resíduos gerados em relação ao urânio por um fator de centenas, e por um fator de milhões comparado aos combustíveis fósseis. Ainda precisaremos de combustíveis líquidos para veículos e máquinas, mas eles podem ser gerados a partir do dióxido de carbono na atmosfera e da água, assim como a natureza faz. Podemos gerar hidrogênio pela quebra da água e combiná-lo com o carbono extraído do CO2 da atmosfera, produzindo combustíveis como o metanol, a amônia e o éter dimetílico, o qual seria uma alternativa direta para o diesel. Imaginem diesel e gasolina neutros em carbono, sustentável e autoproduzido.

Temos tório suficiente? Sim, nós temos. De fato, nos Estados Unidos, temos mais de 3.2 mil toneladas de tório que foi estocada 50 anos atrás e se encontra hoje enterrada num fosso raso em Nevada. Esse tório, se usado nos reatores LFTR, poderia produzir a mesma quantidade de energia que os EUA usam em três anos. E o tório tampouco é uma substância rara. Há outros lugares como esse em Idaho, onde uma área equivalente a um campo de futebol produz tório a cada ano suficiente para abastecer o mundo todo.

Usando a tecnologia de fluoreto-tório líquidos, deixaríamos pra trás as despesas e dificuldades dos atuais reatores nucleares à base de água e combustível sólido. Não precisaríamos de grandes reatores de alta pressão e de seus enormes prédios de contenção. Nada de largas, pouco eficientes turbinas à vapor. Não haveria necessidade de tanta infraestrutura para transmissões de longa-distância, porque o tório é uma fonte de energia bastante portátil que pode ser locada próxima de onde há demanda. Um LFTR seria uma instalação compacta, muito eficiente e segura, que produziria a energia que precisamos dia e noite, independentemente das condições meteorológicas. Em 2007, usamos 5 bilhões de toneladas de carvão, 31 bilhões de barris de petróleo e 5 trilhões de metros cúbicos de gás natural, além de 65 mil toneladas de urânio para produzir energia para o mundo. Com o tório, poderíamos fazer o mesmo com apenas 7 mil toneladas de tório mineradas de um único local.

Se isso parece-lhes interessante, eu os convido a visitar nosso website, onde uma crescente comunidade on-line de defensores do tório trabalha para comunicar ao mundo como podemos atingir um futuro limpo seguro e energeticamente sustentável, com base na energia do tório.

Obrigado. (Aplausos)