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Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares

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É possível fazer tecnologia no Brasil - Registro Histórico

No início da década de 1970, quando fazia pós-doutorado nos EUA, conheci outros dois brasileiros que seriam, mais tarde, protagonistas do início de um projeto ímpar: o já renomado professor Sérgio Porto, na ocasião docente da Universidade do Sul da Califórnia, e o oficial da Aeronáutica, José Albano Amarante. Nas conversas, o professor Porto, especialista na área de utilização de lasers, falava dos seus trabalhos sobre seu uso para separação isotópica, da possibilidade de desenvolver essa tecnologia no Brasil. O que acabou efetivamente acontecendo com o nosso retorno para o Brasil em circunstâncias exatamente similares.

Fonte: Brasil Nuclear nº 49

Claudio Rodrigues

Em 1976, fui designado coordenador da Área de Processos Especiais, uma unidade criada pelo Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen) para iniciar, no Instituto, um programa de separação isotópica usando laser em parceria com o projeto que já estava sendo conduzido por Sérgio Porto, então diretor do Instituto de Física da Unicamp e Amarante, que estava no Centro Tecnológico da Aeronáutica (CTA). Nesse projeto, à época, denominado Projeto Sepisla (Separação Isotópica por Laser) participavam cerca de 20 pessoas das três instituições.

Em 1978, a Marinha, que tinha decidido formalmente implantar o programa de propulsão nuclear, passou a integrar esse grupo. Seu representante era o oficial da Marinha Othon Luiz Pinheiro da Silva. Com essa participação, o grupo começou a trabalhar também em um projeto de utilização de ultracentrífugas para separação isotópica de urânio, que era do interesse da Marinha. Sem abandonar o caminho do laser, que era uma tecnologia ainda em desenvolvimento, iniciamos um projeto voltado para a construção de centrífugas, cuja tecnologia já estava comprovada. Com os recursos aportados pelo governo brasileiro, o projeto cresceu rapidamente e mobilizou muita gente.

No fim dos anos 70, as atividades do projeto das ultracentrífugas brasileiras foram levadas para o Ipen, onde passou a ser desenvolvido na área de Processos Especiais, sob a coordenação da Marinha. Na verdade, eram dois projetos em desenvolvimento: o Ciclone, voltado para o desenvolvimento do ciclo do combustível e o enriquecimento de urânio por ultracentrífugas; e o Remo, cujo objetivo era desenvolver um reator nuclear de propulsão nuclear. Em 1982, o projeto foi incluído no Programa Autônomo de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear, também chamado Programa Paralelo.

Em 1983, com a participação da Comissão Nacional de Energia Nuclear (Cnen), tivemos a primeira experiência de sucesso de separação isotópica de urânio, com a primeira centrífuga totalmente construída no País.

Um dos responsáveis por esse e outros êxitos do Programa Autônomo foi o professor Rex Nazaré, que assumiu a presidência da Cnen em 1982. Mas, mesmo antes, ele já era um dos parceiros do programa. Em 1976, como diretor da Cnen, ele autorizou a transferência para o Ipen das centrífugas compradas em 1954, na Alemanha, pelo almirante Álvaro Alberto e que estavam no Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) – hoje, uma delas está em exposição no Ipen.

Designado pelo diretor do Ipen para realizar a transferência das máquinas, contei, nessa ocasião, com o grande apoio do professor de Química da USP Ivo Jordan. Ele tinha sido, no IPT, o responsável pela instalação e funcionamento das máquinas. Instaladas na área de Processos Especiais do Ipen, as centrífugas, embora fossem muito antigas, feitas em aço comum e com motores da década de 1950, elas permitiram que tomássemos contato com o tipo de equipamento que queríamos desenvolver.

Há uma enorme diferença entre aquelas máquinas e as centrífugas atuais, construídas pelo Centro de Tecnologia da Marinha com base em mais de uma dezena de anos de desenvolvimento, que estão na Indústrias Nucleares do Brasil (INB). A concepção da centrífuga que desenvolvemos é muito diferente daquelas compradas na Alemanha, são outros os materiais, outras tecnologias de controle de motores e de sustentação.

A grande lição aprendida com esse projeto é que é possível fazer tecnologia no Brasil. Conseguimos desenvolver um programa com autonomia. Todos os envolvidos trabalharam fortemente para o seu sucesso. É uma história longa, de vários anos de trabalho ininterrupto, com vários protagonistas, que tornaram possível o desenvolvimento de uma tecnologia que nos permitiu chegar onde chegamos na área do ciclo do combustível nuclear.

Cláudio Rodrigues é diretor-presidente do Centro de Inovação Empreendedorismo e Tecnologia (Cietec)


OS DESAFIOS DA CONSTRUÇÃO DO PROTÓTIPO EM TERRA

Leonam Guimarães

Minha ligação com o Programa Nuclear da Marinha data do final de 1986, quando, recém-formado em Engenharia na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP), fui trabalhar na Coordenadoria de Projetos Especiais (Copesp), como engenheiro da seção de Sistemas Navais. O tema da dissertação do meu mestrado em Engenharia Naval, concluído em 1991, foi sobre tendências tecnológicas para projeto de submarinos no futuro.

O PNM era formado por dois grandes empreendimentos: o Projeto Ciclone, voltado para as instalações do ciclo do combustível, e o Projeto Remo, protótipo em terra da instalação propulsora nuclear do submarino. Com a evolução do projeto, começamos a perceber que faltava um elemento integrador no projeto do Remo, para coordenação técnica do desenvolvimento do Protótipo em Terra, instalação com interfaces complexas. Foi criada, então, a figura do gerente de empreendimento.

Fui primeiro gerente do empreendimento que, na época, chamava-se Renap 1 (Reator Nacional de Água Pressurizada). Posteriormente, o nome mudou para Inap (Instalação Nacional de Água Pressurizada) e, alguns anos depois, recebeu seu nome atual, Labgene. Trabalhei alguns anos como integrador, uma função complicada e difícil para um jovem tenente de apenas 30 anos, uma vez que tinha responsabilidade de coordenar as atividades de gerentes mais velhos, mais experientes e com muito mais conhecimento técnico. Não foram poucos os conflitos que tive que administrar.

Em agosto de 1992, fui cursar Engenharia Nuclear na França, onde fiquei dois anos e meio. Retornei em março de 1995 e assumi a gerência do Subprojeto do Circuito Primário do Protótipo, que era responsável pelo projeto e desenvolvimento do sistema de resfriamento do reator e seus equipamentos. Depois de alguns anos, passei a gerente de Projeto do Reator e Circuito Primário e passei a ter responsabilidade também sobre o reator e combustível nuclear. Posteriormente, tornei-me coordenador do Programa de Propulsão Nuclear. Saí do CTMSP em 2005.

Desafios

Foram vários os desafios enfrentados. Mas o principal desafio foi a desaceleração do ritmo do projeto, a partir de 1995. Cheguei da França no momento em que isso estava acontecendo: a fabricação dos principais equipamentos, como o vaso do reator, as bombas de vapor, pressurizador e válvulas do circuito primário estava paralisada. Tinha, portanto, o desafio de retomar a fabricação desses equipamentos e de recebê-los, prontos. Isso é algo que me causa muita satisfação. Em 2005, quando saí, tínhamos conseguido receber todos os equipamentos principais dos circuitos primário e secundário, à exceção dos geradores de vapor, cuja fabricação estava adiantada.

Um novo problema que surgiu foi a necessidade de preservar e armazenar os equipamentos. A Eletronuclear nos ajudou bastante, na época, transmitindo seu conhecimento em técnicas de preservação.

Além das dificuldades técnicas do projeto, muitos equipamentos nunca tinham sido fabricados no Brasil. Um problema específico ocorreu com o gerador de vapor, fabricado pela empresa Sulzer. No momento de fazer o revestimento do equipamento, na câmara de água, identificou-se que, em determinada etapa, havia sido utilizado um eletrodo errado para seu revestimento. Era um problema grave, o que exigiu um grande retrabalho para recompor as especificações técnicas originais.

Outro problema foi causado pelo Plano Collor. A Treu, empresa fabricante das bombas de resfriamento do reator, tinha sofrido o confisco de seus recursos e estava às vésperas da falência. O dono, Kurt Treu, temia que os equipamentos entrassem na massa falida e nos alertou para que os tirássemos de lá. Foi feita uma "operação especial" para entrar na empresa, retirar as bombas e levá-las para Aramar.

Outro grande desafio foi reavaliar a configuração do protótipo para reduzir seus custos. Fizemos várias mudanças na configuração, nolayoute nas características do protótipo. Foi um esforço muito grande, que durou cerca de três anos, até se consolidar uma configuração que, efetivamente, é a que está sendo construída.

O protótipo era baseado no conceito de dupla contenção. Reconceituamos o projeto, que passou a ter contenção e confinamento, cada uma em um prédio independente: a parte do primário (reator) em um prédio, e a do secundário (turbina) em outro prédio adjacente, como ocorre em uma usina nuclear. Foi uma forma de baixar os custos: o prédio da turbina é menos sofisticado, uma vez que abriga somente a parte convencional da instalação.

Leonam Guimarães é presidente da Eletronuclear


COM RECURSOS ADEQUADOS, BRASILEIROS SÃO CAPAZES DE CONQUISTAR VITÓRIAS TECNOLÓGICAS

José Rubens Maiorino

Em 1973, me formei em Física pela Unicamp e, na procura por oportunidades de trabalho, tive conhecimento que no Ipen, então Instituto de Energia Atômica, um Ph.D. formado no MIT, Roberto Hukay, estava recrutando recém-formados das melhores universidades para integrar uma equipe para trabalhar num projeto em cooperação com a General Atomic, para o desenvolvimento dos HTGR (High Temperature Gas Cooled Reactors). Selecionado para o mestrado em Engenharia Nuclear na Escola Politécnica da USP, já em agosto de 1974 era contratado como estagiário. Entretanto, em 1975, com a assinatura do Acordo Brasil-Alemanha, e a opção pelos reatores PWR, o então IEA fica à margem do Programa Nuclear. Roberto Hukay adota como política enviar dezenas de profissionais para o exterior, para tirar o doutoramento e, no final de 1976, após a conclusão de meu mestrado, fui para a North Carolina State University, nos EUA, com uma bolsa do CNPq e mantendo o vínculo empregatício.

No início da década de 1980, vários colegas enviados ao exterior começam a regressar ao país com o título de doutor. Nessa época já havia sido criado o Programa Autônomo de Desenvolvimento Nuclear - por muitos chamado de "Programa Paralelo" -, pela Cnen e os ministérios da Marinha, Aeronáutica e Exército. E a Marinha também se associara ao Ipen no desenvolvimento do enriquecimento isotópico e do reator para a propulsão naval do Submarino Nuclear. Desta forma, fomos convidados para integrar a equipe que iria conceber o reator do protótipo em terra do submarino.

Inicialmente, fiquei com a responsabilidade do projeto da blindagem do reator do protótipo em terra, denominado Renap. Já no início da concepção do Renap, o grupo identificou a necessidade da criação de uma forte infraestrutura experimental, para a validação das metodologias de análise e projeto nas áreas de Física de Reatores e Termo Hidráulica. Destas ideias nascem a concepção de várias instalações experimentais, tais como um circuito termo hidráulico de alta pressão (LOOP 150), e de um Reator de Potência Zero (RPZ), hoje o Reator IPEN/MB-01, que completa 30 anos de entrega à operação. Fui, então, convidado pelo almirante Othon Pinheiro da Silva para ser o gerente de Concepção do RPZ.

Desde sua concepção, em 1983, até a entrega para a operação, em novembro de 1988, nossa equipe de físicos e engenheiros trabalhou com muito entusiasmo e dedicação numa instalação que até hoje tem contribuído para a qualificação de projetos nucleares e referência internacional no fornecimento de dados nucleares. Enfim, a década de 1980 foi para mim a de maior realização profissional, e satisfação pessoal.

Tivemos inúmeras vitórias. Mas, a meu ver, as principais foram a criação de uma excelente infraestrutura experimental e, principalmente, a demonstração que, com recursos adequados, os engenheiros e cientistas brasileiros são capazes de conquistar vitórias tecnológicas.

José Rubens Maiorino é professor da Universidade Federal do ABC


DA PESQUISA BÁSICA À PRODUÇÃO

Humberto Riella

Ingressei no Ipen em janeiro de 1976, como bolsista e, em março de 1976, fui contratado como engenheiro. Ao retornar do doutorado em fabricação de combustível Nuclear, na Alemanha, o Claudio Rodrigues me convidou para coordenar a fabricação do combustível nuclear em parceria com a Marinha para o reator em projeto IPEN/MB-01. Em 1984, fui nomeado gerente do Combustível Nuclear da Cnen.

Desde então, comecei a organizar um grupo de pesquisadores do Ipen, com apoio financeiro da Marinha para a montagem das unidades no Ipen que iriam produzir todo o combustível nuclear, pastilhas de UO2com enriquecimento de 4,3% U-235 pelo processo via úmida, conforme minha experiência na Alemanha. Atualmente a INB produz combustível para Angra 1 e Angra 2 pela mesma rota com tecnologia alemã.

O principal desafio no projeto foi montar as unidades de produção, porque o Ipen até então fazia pesquisa básica. Outro desafio foi treinar e montar a equipe de pesquisadores do Ipen e Marinha. Encontramos vários desafios tecnológicos para trabalhar com urânio enriquecido a 7% U-235, mas resolvemos a contento para atender o projeto. Nossa vitória foi a entrega de 420 kg de pastilhas de UO2dentro das especificações de projeto, sem qualquer incidente com os pesquisadores.

Este empreendimento fez com que a Cnen, através do Ipen, decidisse produzir também combustíveis nucleares tipo placa para o IEA-R1 e, agora, irá produzir também para o Reator Multipropósito Brasileiro (RMB).

Acredito que este desafio foi um marco na consolidação do conhecimento na produção de combustível nuclear e, principalmente, na formação de pesquisadores com ênfase em escala de produção no Brasil.

Humberto Riella é colaborador do Centro do Combustível Nuclear


A FALTA DE CONTINUIDADE É O NOSSO MAIOR DESAFIO

José Perrotta

Cursei Engenharia Civil no Instituto Militar de Engenharia (IME), formei-me em 1977, e de 1978 a 1980, fiz mestrado em Engenharia Nuclear na mesma instituição. Minha dissertação de mestrado foi na área do combustível nuclear. Já em 1980, comecei a trabalhar no departamento de Combustível Nuclear de Furnas, onde participei da primeira criticalidade do reator de Angra 1, em 1981. Eu estava na equipe que fez a simulação e depois participei ativamente dos primeiros testes físicos de partida de Angra 1.

Em dezembro de 1982, com 29 anos, eu ingressei no Ipen, para o empreendimento que estava começando com a Marinha. Também nessa data, o Ipen, que é uma autarquia estadual, passou a ser gerido pela Cnen. Atuei no Programa Autônomo de Tecnologia Nuclear, onde fui engenheiro, chefe da seção de Combustível Nuclear e, depois, chefe da divisão de Engenharia do Núcleo até 1995, quando retornei para o Ipen.

O projeto do submarino nuclear era gerenciado pela Marinha, mas o desenvolvimento da tecnologia nuclear era conduzido pelo governo federal, através da Comissão Nacional de Energia Nuclear (Cnen). Desenvolvemos o primeiro combustível do reator Labgene, a engenharia do núcleo do reator de potência zero, IPEN/MB-01, e além do projeto dos combustíveis, a sua qualificação e as instalações para testes.

A competência adquirida no projeto do submarino nuclear foi fundamental para o País, já na década 1990, ela nos permitiu ajudar a sanar as falhas apresentadas pelo combustível utilizado na usina nuclear de Angra I. Com nossa tecnologia e conhecimento de combustível, foi possível contribuir para a solução desse problema.

No início, ninguém nos fornecia nada, nem mesmo computadores. Isso nos obrigou a criar tudo que precisávamos: para cada item a ser desenvolvido, era preciso desenvolver sua respectiva infraestrutura. O lado bom disso é que acabamos criando novos itens, que serviram despin offpara outras áreas. Um exemplo despin offsão os aços especiais desenvolvidos para serem utilizados em vareta combustível.

Os conceitos utilizados no projeto do Reator Multipropósito Brasileiro (RMB) nasceram naquela época. Mas, nesse caso, o RMB não é umspin offdo projeto da Marinha. Ele é um desenvolvimento natural desse trabalho e da reunião desse grupo de especialistas, a maior parte oriunda do Ipen.

Tínhamos um grupo de pessoas de alta qualificação, alguns vindos de doutorado no exterior, e incorporamos uma garotada jovem, recém-formada em Física e Engenharia. A década de 1980 foi fantástica. Saímos praticamente do nada para ter toda a tecnologia, os protótipos montados e ter feito um reator, instalações de montagem e testes de combustível.

O Brasil sempre viveu de ciclos. E esse sempre foi o nosso grande desafio, uma vez que não permitia a continuidade de recursos humanos. Se, no início do projeto, aumentamos nossas equipes, com as crises econômicas perdemos muito pessoal qualificado. O grupo de quase 40 pessoas foi desfeito. Como cada um fez um caminho diferente, perdemos grande parte dessa tecnologia que tanto lutamos para desenvolver.

- Um grupo de quase 40 pessoas foi desfeito. Como cada um fez um caminho diferente, perdemos grande parte dessa tecnologia que tanto lutamos para desenvolver

Por isso é que eu sempre me posiciono para que a Cnen e sua missão sejam preservadas, independente das mudanças de governo. É nela que está o conhecimento, a tecnologia. A Marinha, por exemplo, é uma instituição centenária; as pessoas vêm e vão, mas os objetivos do seu programa nuclear permanecem. Já no MCTIC, ao qual a Cnen está subordinada, a falta de continuidade de gestão (várias mudanças em pouco tempo) e a inexistência de um Programa de Estado de longo prazo deterioram a capacidade de desenvolvimento e manutenção do conhecimento na área.

Mas, apesar de tudo, valeu muito a pena desenvolvermos tecnologia própria. Estruturamos o país com várias tecnologias (a engenharia do combustível nuclear é uma delas) e formamos pessoas e capacitação técnica especializada no setor.

José Perrotta é coordenador do Reator Multipropósito Brasileiro (RMB)



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