A divisão de combustíveis da Rosatom, TVEL, está celebrando seu 25º aniversário em setembro. A Rosatom é a líder mundial no mercado de combustível nuclear. Mas o desenvolvimento, produção e venda de combustível não são os únicos negócios da divisão. A Rosatom está aumentando sua presença nos segmentos de armazenamento de energia, novos materiais, super condutores, descomissionamento e outros. Vamos agora contar em que as empresas da divisão estão trabalhando.

A divisão global de combustíveis da Rosatom

75 reatores de potência em 15 países funcionam com combustível Rosatom. Isto significa um em cada seis reatores.

 

17% do mercado de fabricação de combustível nuclear;

Mais de um terço do mercado de enriquecimento de urânio;

40% do mercado de produção de isótopos estáveis

 Produz 107 isótopos de 21 elementos químicos

 47 organizações fazem parte da gestão do grupo

22.000 empregados altamente qualificados

662 milhões de dólares – lucro da empresa em 2020

US $15,7 bilhões – carteira de pedidos do exterior para produtos e serviços da fase inicial do ciclo do combustível nuclear para os próximos 10 anos.

30 milhões de dólares em custos anuais de proteção ambiental

A propósito

Uma pelota de urânio para geração de energia equivale a uma tonelada de petróleo

A JSC TVEL foi fundada em 12 de setembro de 1996 – e desde então a empresa faz história. Contudo, é claro, o enriquecimento de urânio e a produção de combustível começaram muito mais cedo, nos primeiros anos da indústria nuclear na União Soviética. A primeira centrífuga começou a operar em 1953, e em 1957, a primeira etapa da produção de separação baseada em centrífugas foi lançada no Complexo Eletroquímico dos Urais.

Combustível

O enriquecimento de urânio é a espinha dorsal do negócio da divisão de combustíveis da TVEL. Opera quatro instalações de enriquecimento, representando cerca de 40% da capacidade mundial. A divisão está melhorando continuamente as centrífugas.

O hexafluoreto de urânio enriquecido é utilizado para produzir pelotas de combustível (ou pellets), que são depois encapsuladas e combinadas em conjuntos de combustível. A TVEL fornece combustível para todas as usinas nucleares russas, reatores de energia em 15 países e reatores de pesquisa em nove países.

A divisão está desenvolvendo novos tipos de combustível nuclear. Por exemplo, um combustível tolerante que é mais resistente a acidentes envolvendo perda de refrigerante. E o combustível de óxido MOX para reatores de sódio planeja usar plutônio do combustível nuclear usado – este é mais um passo para fechar o ciclo do combustível nuclear, aumentando radicalmente o uso de urânio extraído e reduzindo os resíduos. O combustível REMIX também consiste em uma mistura de urânio reprocessado e plutônio, mas sua aplicação é em reatores VVER. E o combustível de nitreto urânio-plutônio MNUP será usado no reator BREST-OD-300 de quarta geração com refrigerante de chumbo.

Supercondutores

Os supercondutores técnicos são compostos de vários núcleos com um diâmetro de 0,1 a 6 mm e um comprimento de centenas de metros a várias dezenas de quilômetros, contendo uma proporção estritamente definida de material supercondutor.

A TVEL produziu seus primeiros supercondutores à base de liga de nióbio-estanho em 2009. Para o projeto internacional ITER de construção da maior instalação de fusão termonuclear do mundo, a Rosatom já entregou mais de 220 toneladas desses supercondutores.

Além disso, a Rosatom fabricou um fio supercondutor de nióbio-titânio com mais de 5 km de comprimento para o CBM de matéria bariônica comprimida (ímã detector de matéria bariônica comprimida). É necessário para experimentos de compressão de matéria bariônica no Centro Europeu de Pesquisa de Íons e Antiprótons (FAIR). Para o CERN, a divisão fabricou um lote qualificado de fios supercondutores de nióbio e estanho com comprimento total de 50 km, que já passaram nos testes com sucesso. Além disso, cabos isolados retangulares estão sendo preparados para qualificação por um fabricante estrangeiro de tomógrafos.

Descomissionamento

A TVEL tem estado envolvida no descomissionamento de instalações nucleares e de radiação perigosa desde 2008. Desde então, tem acumulado uma vasta experiência organizacional e tecnológica neste segmento. Em 2019, tornou-se o integrador desta área na Rosatom e agora acumula todos os aspectos chave desta atividade. Em julho deste ano, a divisão aprovou o programa de desmantelamento de lixo nuclear e radioativo até 2041. Os investimentos previstos são estimados em 15 bilhões de rublos (cerca de 202,7 bilhões de dólares), que serão usados para a criação de robôs para automatizar o trabalho com instalações perigosas e tecnologias digitais para trabalho pré-projeto, design e armazenamento de informações.

O mercado do descomissionamento está crescendo. A Rosatom espera que, até 2050, o recondicionamento de locais de instalações nucleares e radioativamente perigosas necessitará 1.200 instalações em todo o mundo. A empresa Nukem Technologies promoverá os serviços da TVEL neste segmento no mercado externo. É uma empresa de engenharia alemã com extensas competências em descomissionamento e também faz parte da TVEL.

Dispositivos de armazenamento

Este é um dos novos negócios mais importantes da estrutura da divisão. As empresas da divisão já têm experiência na criação de dispositivos de armazenamento para os setores de transporte e energia. O equipamento de logística da usina agora está sendo substituído por empresas do setor e para clientes fora do setor nuclear. Além disso, no início deste ano, a RENERA, subsidiária da TVEL, que desenvolve o negócio de armazenamento, adquiriu 49% da empresa Enertech International, fabricante sul-coreana de eletrodos, células de armazenamento de íons de lítio e sistemas de armazenamento de energia. O objetivo desta transação foi garantir a presença no mercado internacional, fornecimento seguro de componentes para fabricação de baterias e desenvolvimento de competências. Em 2024, a divisão planeja lançar uma fábrica na Rússia para a produção de drives que atendam aos requisitos globais dos mercados estrangeiros.

A nova linha de produtos da Rosatom inclui baterias de tração para caminhões pesados com capacidade de carregamento ultrarrápido, bem como um dispositivo de armazenamento para a plataforma de um veículo elétrico leve.

Isótopos

As empresas da divisão de combustíveis produzem isótopos para ciência, indústria e medicina. Para os experimentos de estudo das propriedades dos neutrinos, GERDA (GERmanium Detector Array, que busca o decaimento beta duplo sem neutrinos do isótopo Ge-76) e AMoRE (projeto internacional semelhante, isótopo Mo-100), a TVEL forneceu Germânio -76 e molibdênio-100. E para o projeto “Quilograma-3” de criação de um novo padrão de massa, forneceu silício-28. Em 2018, a TVEL fabricou o cromo-50 na forma de anidrido crômico para o Instituto de Pesquisa Nuclear da Academia Russa de Ciências, que coordena o projeto BEST de busca de neutrinos estéreis. Outro projeto foi a criação de uma unidade de produção de zircônio-96, que é usado para estudar as propriedades do decaimento beta duplo sem neutrinos. A TVEL planeja fabricar uma bateria nuclear de níquel-63. Para necessidades médicas, está sendo criado um local para a síntese de ureia marcada com carbono-13, que é usada em testes de respiração para detectar a presença da bactéria Helicobacter pylori, o agente causador de gastrite e úlceras gástricas e duodenais.

Impressoras 3D e protótipos a laser

A TVEL produz pós para impressão 3D há muito tempo. Os mais populares são os aços inoxidáveis e titânio. A tecnologia de pulverização de gás já está sendo dominada pela TVEL e os testes da tecnologia de pulverização de plasma estão em andamento.

O grupo também se dedica à fabricação de impressoras 3D. Elas são usadas para fabricar objetos com formas complexas, além disso, mais rapidamente e com menos perda de material do que com torneamento. A Rosatom desenvolveu e criou dois modelos de impressoras que usam tecnologia de fusão a laser seletiva: RusMelt 300M e RusMelt 600M. A próxima etapa é criar uma impressora de crescimento direto a laser (DMD) de pó fino.

Além disso, a TVEL desenvolveu e fabricou protótipos de laser para impressoras 3D usando tecnologia de fusão a laser seletiva, e para eles uma amostra de pré-produção de fusão a laser seletiva foi desenvolvida. A divisão prevê que esses desenvolvimentos lhe permitirão competir no mercado de aditivos não só na Rússia, mas também nos mercados de outros países.

Todos esses negócios tornam a Rosatom uma participante insubstituível no ciclo do combustível nuclear e negócios de isótopos e uma participante promissora em novos segmentos da ciência da energia e materiais em todo o mundo.