Uma tempestade destrutiva em 2020 desligou prematuramente a única central nuclear do Iowa. Com os planos do Google de reabri-lo para abastecer data centers próximos, as condições climáticas extremas ameaçarão a segurança do reator?
Quando um derecho atingiu a usina nuclear de Duane Arnold em 2020, Diana Lokenvitz teve tempo de dar exatamente uma olhada pela janela.
Uma parede de nuvens veio do oeste, engolindo Palo, Iowa, na escuridão. “Era como se fosse uma noite escura”, lembrou o engenheiro de sistemas sênior da fábrica.
Então, o alarme começou a soar.
Segundos depois de a tempestade atingir a usina, ventos de 210 quilômetros por hora cortaram todas as seis linhas de energia externas, provocando um desligamento automático de emergência.
Geradores a diesel de reserva ganharam vida e grandes hastes de controle deslizaram para dentro do núcleo do reator para interromper a reação de fissão que impulsionava a produção de energia da usina.
Com o núcleo do reator ainda perigosamente quente, sistemas de segurança foram acionados para ajudar a estabilizar o reator e liberar o excesso de calor, um processo que durou horas.
“Só depois de sairmos é que percebemos que as torres de resfriamento haviam desaparecido”, lembrou Lokenvitz.
Antigamente, doze torres de resfriamento de água vigiavam a usina como duas fileiras de soldados, liberando vapor da água usada para resfriar o reator nuclear. A tempestade os derrubou.
O derecho, uma tempestade caracterizada por rajadas de vento fortes que se estenderam por centenas de quilômetros, varreu o Centro-Oeste, causando cortes generalizados de energia e danos catastróficos a edifícios, árvores e milhões de hectares de plantações.
Após 45 anos de operação, o Duane Arnold Energy Center foi fechado. A central já estava programada para desmantelamento dentro de alguns meses, deixando pouco tempo ou incentivo financeiro para reparar a instalação danificada pela tempestade.
Uma análise inicial da Divisão de Análise de Risco da Comissão Reguladora Nuclear (NRC) federal estimou que havia uma chance em 1.000 de danos ao núcleo nuclear em Duane Arnold durante o derecho. O incidente foi um dos dois únicos “precursores importantes” de um acidente grave nos EUA entre 2015 e 2024, o segundo nível de risco mais elevado que pode ser atribuído a um evento numa central nuclear, disse o NRC ao Naturlink. Não houve “precursores significativos”, o evento de nível de risco mais elevado, durante esse período.
A análise final do NRC, publicada em Março de 2021, forneceu uma probabilidade ligeiramente menor de danos no núcleo, mas observou que o risco de um apagão da estação durante o derecho era “particularmente elevado”.
Duane Arnold está inativa desde 2020, mas com um acordo de compra de energia entre o proprietário com sede na Flórida, NextEra Energy, e o Google, que está expandindo sua frota de data centers em Iowa, a planta está agora programada para reabrir em 2029.
No início deste ano, a NextEra Energy notificou o NRC que iniciaria o processo regulatório para reiniciar a usina.
No outono, a NextEra revelou uma parceria com o Google, que já opera vários edifícios de data center em Council Bluffs e está atualmente construindo um campus de data center nos arredores de Cedar Rapids, a cerca de 19 quilômetros de Duane Arnold.
A gigante tecnológica concordou em ajudar a cobrir os custos de recomissionamento e em comprar a maior parte da produção de energia de Duane Arnold durante 25 anos. As duas empresas “também assinaram um acordo para explorar o desenvolvimento de nova geração nuclear a ser implantada nos EUA”, anunciou o comunicado de imprensa de 27 de outubro.
“A usina fornecerá mais de 600 MW de energia nuclear limpa, segura e ‘sempre ativa’ para a rede regional”, escreveu o Google em comunicado após o anúncio da NextEra.
Os operadores afirmam que melhorias no projeto original da planta, incluindo geradores a diesel de reserva adicionais e torres de resfriamento com maior resistência ao vento, aumentarão sua resiliência a futuros eventos climáticos severos. Essa resiliência é fundamental, uma vez que a ameaça de tempestades extremas à energia nuclear no Iowa deverá aumentar.
O aquecimento do Golfo do México conduziu mais umidade para o norte, na atmosfera de Iowa, aumentando a frequência e a gravidade dos eventos climáticos, incluindo chuvas fortes, tempestades de vento, tornados e granizo.
Só em 2024, Iowa experimentou um recorde de 155 tornados, superando o recorde anterior de 146 tornados estabelecido apenas três anos antes, em 2021.
A Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA) acompanhou desastres meteorológicos e climáticos com perdas superiores a mil milhões de dólares no estado, de 1980 a 2024. Nesse período, o estado viu pouco menos de duas tempestades por ano, onde as estimativas de danos foram superiores a mil milhões de dólares, depois de ajustar os números à inflação. A média do período de cinco anos mais recente foi de 5,4 eventos por ano. (Os cortes do presidente Donald Trump no orçamento da NOAA significam que a agência deixou de monitorizar desastres de milhares de milhões de dólares.)
Funcionários de Duane Arnold enfatizaram que nenhum dos componentes nucleares críticos da usina sofreu danos durante o derecho de 2020. “A usina esteve segura durante todo o evento”, disse Matt Ohloff, porta-voz da NextEra, sobre o desligamento de emergência.
No entanto, os relatórios do NRC após o incidente observaram danos em estruturas relacionadas com a segurança e não relacionadas com a segurança.
Além do colapso das torres de resfriamento, a tempestade danificou os edifícios do reator e da turbina de Duane Arnold, incluindo o sistema de “contenção secundária”, que serve como segunda linha de proteção contra liberação radioativa no caso de um derretimento.
Dez horas após o início do resfriamento de emergência em Duane Arnold, o sistema responsável pelo resfriamento dos dois geradores a diesel começou a apresentar sinais de desgaste. Os detritos da tempestade obstruíram o sistema e não havia água suficiente fluindo para resfriar o gerador. Os operadores contornaram o filtro, mantendo o gerador operável.
O caminho mais provável para danos perigosos ao núcleo do reator em Duane Arnold durante o derecho teria sido a falha de ambos os geradores de reserva, resultando em um apagão da estação, concluiu a análise do NRC.
Mesmo com o risco aumentado de danos ao núcleo nuclear, muito mais teria de correr mal para que Duane Arnold chegasse ao colapso ou à libertação de radiação, disse Adam Stein, diretor do programa de Inovação em Energia Nuclear do Breakthrough Institute, um centro de investigação global apartidário e sem fins lucrativos.
“Este foi um dos eventos de segurança mais significativos na história nuclear dos EUA e, ainda assim, não foi significativamente perigoso para o público”, disse Stein. “Isso demonstra a robustez dessas plantas.”
O licenciamento do NRC exige que os edifícios dos reatores sejam construídos para resistir a “mísseis tornados” ou grandes objetos colidindo em alta velocidade, acrescentou Stein. “Eles são literalmente projetados para resistir a esses tipos de eventos com segurança”, disse ele.
Ainda assim, a NextEra planeja aumentar as medidas de segurança relacionadas ao clima na fábrica reaberta de Duane Arnold.
“Olhamos para esses eventos e tentamos colher as lições aprendidas e perguntamos: o que poderia tornar a fábrica ainda mais segura do que é?” disse o consultor da NextEra, Michael Davis, em uma reunião de informação pública realizada em Cedar Rapids pela Iowa Utilities Commission em 13 de novembro.
A empresa está considerando instalar um terceiro gerador a diesel para fornecer energia de reserva adicional e também projetará as torres de resfriamento de água substitutas da Duane Arnold com um limite de resistência ao vento mais alto, disse Davis.
Os representantes do Google não responderam a perguntas sobre se os danos sofridos em Duane Arnold durante o derecho de 2020 levantaram quaisquer preocupações para a segurança nuclear durante eventos climáticos severos.
Os requisitos de segurança do NRC determinam que os candidatos “considerem as condições meteorológicas e sísmicas mais severas conhecidas na área proposta”, ao selecionar os locais dos reatores, escreveu um representante do NRC em uma declaração ao Naturlink.
“É importante compreender que as centrais nucleares são construídas para resistir a riscos ambientais extremos e que o NRC exige que as centrais mantenham sistemas, componentes e programas redundantes para serem capazes de mitigar a perda de eventos de energia fora do local”, acrescentou o NRC.
Lokenvitz, o ex-engenheiro da Duane Arnold, vê a reabertura da fábrica como uma espécie de ressurreição. Se a instalação já não estivesse programada para descomissionamento quando o derecho ocorreu, Duane Arnold teria sido reconstruída e continuado a produzir energia, disse ela.
“Essa usina funcionou exatamente como projetada. Foi a tempestade perfeita.”
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