Ponto de viragem da energia nuclear de próxima geração: Meta e hyperscalers começam acordos com a TerraPower de Bill Gates, Oklo apoiada por Sam Altman, e mais

Chris Levesque passou a sua carreira na indústria nuclear como operador de submarinos da Marinha e executivo de energia nuclear comercial antes de ingressar na startup TerraPower de Bill Gates há uma década, apenas para perceber que “não sabia o que era inovação”.

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O setor nuclear tradicional estagnou durante décadas, à medida que o gás natural e as energias renováveis passaram a dominar um setor elétrico que temia a nuclear tanto por questões de segurança quanto pelo seu histórico de custos dramáticos e atrasos. A única grande expansão nos EUA em quase 30 anos foi o projeto Vogtle na Geórgia, que levou 15 anos e custou mais de 35 bilhões de dólares — mais do que o dobro do orçamento e do prazo planejados. Essa experiência dificilmente criou apetite para mais.

“O histórico de segurança nuclear dos EUA foi tão bom, mas criou uma cultura onde quase se punia quem inovava,” disse Levesque, CEO da TerraPower. “Fomos recompensados por fazer tudo do mesmo jeito que foi feito na última vez, talvez 1% melhor. Mas não seja um cowboy!”

Quando Levesque ingressou na TerraPower vindo da Westinghouse, uma gigante da indústria nuclear, ele encontrou uma empresa guiada por uma mentalidade diferente: O que a natureza permite? O que a ciência permite?

Quase sete décadas após a entrada em operação da primeira usina nuclear nos EUA, podemos estar testemunhando um momento decisivo para a indústria, com uma nova geração de pequenos reatores modulares (SMRs), juntamente com a crescente demanda de data centers alimentados por IA e o processo de regulamentação acelerado do governo Trump, que preparam o palco para o que o secretário de Energia, Chris Wright, chama de “a próxima renaissance nuclear americana.”

Em janeiro, a Meta fez parceria com a TerraPower de Gates e a Oklo, apoiada por Sam Altman, para desenvolver cerca de 4 gigawatts de projetos combinados de SMRs — energia limpa e confiável suficiente para quase 3 milhões de residências — tanto para o mega campus de IA Prometheus, em Ohio, quanto além.

Analistas veem a Meta como o início de mais negócios de construção nuclear por parte das Big Techs — não apenas acordos com usinas existentes ou reativações, como a agora apoiada pela Microsoft Three Mile Island.

“Esse foi o primeiro tiro de aviso,” disse Dan Ives, chefe de pesquisa de tecnologia da Wedbush Securities, sobre os acordos com a Meta. “Ficaria surpreso se todas as Big Techs não fizerem alguma jogada na nuclear em 2026, seja uma parceria estratégica ou aquisições.”

Ives destacou que há mais data centers em construção do que ativos atualmente operacionais nos EUA. “Acredito que a energia limpa em torno da nuclear será a resposta,” afirmou. “Acredito que 2030 será o marco para alcançar alguma escala e iniciar a próxima era nuclear nos Estados Unidos.”

Reatores SMRs menores podem ser construídos em apenas três anos, ao contrário da década necessária para os reatores tradicionais de grande porte. E podem ser ampliados, um ou dois módulos de cada vez, para atender à demanda crescente de energia dos ‘hyperscalers’, as empresas que constroem e operam data centers.

“Há um risco grande se a nuclear não acontecer,” disse Jacob DeWitte, presidente e CEO da Oklo, à Fortune, citando a necessidade de energia sem emissões e de uma produção de energia de base consistente para atender à demanda em rápida escalada.

“Os hyperscalers, como os consumidores finais de energia, estão olhando para esse espaço e vendo que o mercado é real. Eles podem desempenhar um papel importante em ajudar a fazer isso acontecer,” afirmou DeWitte, falando em seu modo acelerado, típico de startups do Vale do Silício. “Estamos num momento em que finalmente vemos essa confluência de inovação na indústria para fazer as coisas de forma diferente — algo que não acontecia desde o advento da energia nuclear.”

Fazer a nuclear crescer novamente

Graças ao boom do fracking, a geração de energia a gás natural dominou o setor elétrico nesta século, representando atualmente mais de 40% da rede dos EUA. Mas, com os preços do gás em alta e os pedidos por turbinas a gás de ciclo combinado com atrasos, os hyperscalers buscam soluções alternativas e, idealmente, mais limpas para suas necessidades energéticas de longo prazo.

Energias eólicas e solares, que representam mais de 15% da geração elétrica na rede, têm sido uma opção atraente para esses gigantes. Mas os subsídios federais estão terminando e tarifas adicionais estão impactando ainda mais os custos.

Assim, a energia nuclear — atualmente abaixo de 20% da matriz elétrica — volta à discussão graças às novas tecnologias, ao apoio bipartidário crescente e à flexibilização das regulamentações. E, com a demanda de eletricidade nos EUA prevista para aumentar entre 50% e 80% até 2050, dependendo das projeções, a necessidade de novas fontes de energia é crítica.

“A indústria de eletricidade, de modo geral, opera com um ritmo mais lento do que a indústria de tecnologia, e as duas estão se chocando agora,” disse Levesque à Fortune sobre a corrida nuclear para atender às demandas da IA. Ele afirma que seus SMRs serão economicamente competitivos com a energia a gás.

A TerraPower está atualmente construindo sua primeira usina nuclear SMR de 345 megawatts em Wyoming — a Usina Kemmerer. A previsão é de que esteja pronta em 2030 e comece a fornecer energia à rede em 2031.

O novo acordo da empresa com a Meta prevê que dois reatores entrem em operação já em 2032, alimentando instalações de data centers em um local ainda não definido. O acordo inclui a opção por mais seis reatores modulares apoiando as operações da Meta — o que pode totalizar até oito reatores, somando 2,8 gigawatts.

“Isso está definindo nosso portfólio de pedidos,” disse Levesque sobre o acordo com a Meta. “Temos outras discussões em andamento também, e estamos tentando escalar o mais rápido possível,” afirmou, observando que a empresa espera ter cerca de uma dúzia de usinas em construção quando a planta de Wyoming entrar em operação em 2031. “Algumas dessas podem ser essas unidades da Meta.”

Trabalhando com os ‘hyperscalers’ da tecnologia

A Oklo, fundada em 2013 por Jacob e Caroline DeWitte, planeja iniciar a construção de seus primeiros reatores nucleares neste ano em Pike County, Ohio — cerca de 135 km de Nova Albany, onde ficará o futuro campus de data centers “Prometheus” da Meta. Os primeiros reatores devem entrar em operação já em 2030, com a instalação “powerhouse” crescendo progressivamente até atingir 1,2 gigawatts de eletricidade em 200 acres até 2034.

Enquanto isso, a Oklo já está construindo seu primeiro reator comercial — chamado Aurora Powerhouse — em parceria com o Laboratório Nacional de Idaho do Departamento de Energia, como parte do Programa Piloto de Reatores Nucleares criado por ordem executiva do governo. Existem 11 projetos desse tipo em andamento, com diferentes níveis de desenvolvimento, e a Oklo tem três deles. Nenhuma outra empresa possui mais de um. A Aurora deve entrar em operação em 2027 ou 2028.

“Obviamente, Idaho é o primeiro, mas Ohio é onde planejamos uma presença bastante significativa,” disse DeWitte. “Vamos construir muito mais lá. Estamos ansiosos para nos posicionar para realmente reforçar nossa presença e estabelecer raízes sólidas lá.”

É um marco importante para os DeWitte, que se conheceram no departamento de engenharia nuclear do MIT. Ele veio do ambiente nuclear do Novo México, enquanto ela cresceu em torno de tecnologia de petróleo e gás em Oklahoma.

Eles conheceram Sam Altman no mesmo ano em que fundaram a Oklo, quando Altman ainda estava na Y Combinator e ainda não tinha iniciado a OpenAI. Tornaram-se amigos rapidamente, especialmente porque Altman acreditava no crescimento da demanda por energia e na necessidade de energia nuclear limpa de próxima geração.

Altman tornou-se investidor e arrecadador de fundos, além de presidente da Oklo de 2015 até abril de 2025 — a empresa abriu capital em 2024. Altman ainda mantém uma participação de quase 4%, mas não lidera mais o conselho, uma mudança que visa facilitar mais acordos com hyperscalers que competem com a OpenAI.

“Os hyperscalers são parceiros muito bons para ajudar a construir novas fontes de energia e colocá-las na rede mais rapidamente, porque estão dispostos a agir mais rápido e a trazer recursos,” afirmou DeWitte. “Isso ajuda todos nós a reduzir riscos de projeto, garantindo que sejam construídos, o que se traduz em energia disponível mais cedo. Isso aumenta a capacidade online, o que é ótimo, mas também nos ajuda a reduzir custos para construir mais usinas.”

A Oklo atualmente tem uma capitalização de mercado acima de 11 bilhões de dólares, quase 50% maior em 12 meses, apesar de flutuações consideráveis.

Como tudo funciona

Usinas nucleares tradicionais, testadas e aprovadas, geralmente funcionam com reatores de água leve — usando água comum tanto para criar pressão quanto como refrigerante do reator.

A TerraPower e a Oklo usam versões diferentes de reatores refrigerados a sódio, em vez de água. O sódio transfere calor melhor, e seus sistemas de baixa pressão requerem muito menos contenção. Afinal, grande parte do custo das usinas nucleares está no enorme volume de concreto e aço necessário para a contenção do reator.

Levesque afirmou que o aço, o concreto e a mão de obra por megawatt são mais do que o dobro do que o sistema de sódio da TerraPower, chamado natrium.

“É ainda fissão. Ainda estamos quebrando átomos de urânio para liberar calor, e depois geramos eletricidade com a turbina,” disse Levesque. “Mas estamos mudando para uma usina refrigerada com metal líquido — sódio — em vez de água, o que nos permite ter uma usina de baixa pressão, ou seja, tudo na usina é mais leve — componentes mais leves, menos tubulação, menos concreto estrutural e aço.”

O projeto de sódio também aproveita sistemas de chaminé arrefecidos a ar para manter o reator seguro quando desligado, ao invés de exigir sistemas de emergência com energia e água de fora do local.

Rússia, China e Índia têm sido mais agressivas ao longo dos anos na busca por projetos de reatores refrigerados a sódio, mas os EUA estão atualmente recuperando o atraso.

Os projetos de sódio são baseados de forma vaga nos desenhos de 60 anos do Reator Experimental de Reprodução-II (EBR-II) do Laboratório Nacional de Argonne, em Idaho, que demonstraram que reatores rápidos refrigerados a sódio poderiam funcionar. Mas, na época, os reatores de água tradicionais já eram bem aceitos, e ninguém comercialmente arriscaria algo diferente — até agora.

“Para ser franco, a indústria se acostumou a fazer as coisas muito caras porque podia,” afirmou DeWitte.

A TerraPower também incorporou armazenamento de energia por sal fundido, que funciona como uma “bateria térmica” para armazenar energia excedente que pode ser usada quando a demanda por eletricidade aumenta. Levesque argumenta que isso elimina a necessidade de usinas de pico a gás, comuns para suprir picos de demanda.

Os reatores duais da TerraPower oferecem 690 megawatts de energia de base, mas Levesque disse que a adição de armazenamento permite que eles forneçam até 1 gigawatt de energia despachável nos dias mais quentes ou quando outras usinas enfrentam falhas.

Além de todos os custos de construção e mão de obra, outra despesa importante para as usinas é o urânio enriquecido, que alimenta o combustível nuclear, especialmente quando a Rússia domina quase metade do mercado global de enriquecimento de urânio.

Os EUA estão trabalhando ativamente para fortalecer suas próprias cadeias de suprimento de urânio — tanto na mineração quanto no processamento — mas a Oklo também foca na reciclagem de combustível nuclear para, eventualmente, eliminar muitas dessas preocupações. Apenas cerca de 5% da energia é consumida por um reator, o que significa que o combustível nuclear usado tem potencial de reciclagem.

A Oklo está desenvolvendo fabricação de combustível e construindo uma instalação de reciclagem de combustível nuclear de 1,7 bilhões de dólares em Oak Ridge, Tennessee, prevista para entrar em operação já em 2030. Claro que a tecnologia ainda precisa ser aperfeiçoada.

A Oklo pode usar plutônio como combustível de transição e, enquanto isso, mantém uma parceria com a antiga empresa de serviços de petróleo e gás do secretário de Energia, Wright, a Liberty Energy, para fornecer energia temporária a gás para data centers até que os SMRs da Oklo estejam em escala.

“Reciclagem é o grande diferencial, porque permite ampliar bastante o recurso,” afirmou DeWitte. “Com reciclagem, as reservas de urânio nos EUA poderiam abastecer o país por mais de 150 anos.”

Medo crescente de regulações

O renascimento da indústria nuclear, e a forma como está acontecendo, não foi unânime.

O objetivo da Casa Branca é expandir drasticamente a capacidade nuclear nos EUA de cerca de 100 gigawatts atualmente para 400 gigawatts até 2050 — energia suficiente para quase 300 milhões de residências (lembre-se que atualmente há cerca de 150 milhões de residências no país).

Para atingir essa meta ambiciosa e acelerar o desenvolvimento de tecnologias nucleares de próxima geração, o novo programa de reatores do governo Trump combina-se com uma reescrita das regras de segurança nuclear, colocando mais sob a supervisão do Departamento de Energia em vez da Comissão Reguladora Nuclear.

O DOE afirma que está eliminando regulações desnecessárias sem sacrificar a segurança. Mas, embora haja verdade na burocracia excessiva, o União de Cientistas Preocupados (UCS) e outros observadores externos continuam preocupados que a segurança esteja sendo sacrificada para melhor atender à corrida global de IA.

A usina de Fukushima Dai-ichi, no Japão, após o acidente nuclear de 2011.

OSHIKAZU TSUNO/POOL/AFP via Getty Images

“O Departamento de Energia não só deu um golpe forte nos princípios básicos que sustentam uma regulação nuclear eficaz, como também o fez às escondidas, mantendo o público no escuro,” afirmou Edwin Lyman, diretor de segurança nuclear do UCS, em uma declaração. “Esses princípios de longa data foram desenvolvidos ao longo de muitas décadas e consideraram lições aprendidas com eventos dolorosos como os desastres de Chernobyl e Fukushima.”

Apesar dos receios, a Oklo, Antares Nuclear, Natura Resources e outras startups do programa piloto de reatores continuam avançando, alegando que seus projetos são muito menores e mais seguros do que os desastres passados que ocorreram na antiga União Soviética e no Japão.

O Departamento de Energia acaba de conceder à Antares uma aprovação preliminar de segurança para seu reator de demonstração Mark-0, que deve entrar em operação neste verão em Idaho.

Em fevereiro, a Natura fechou um acordo para desenvolver um projeto de reator de 100 megawatts para abastecer instalações de petróleo, gás e tratamento de água na Bacia do Permiano, no Texas. A Natura também tem um projeto de reator do DOE em andamento na Universidade Cristã de Abilene, no Texas.

Em outros locais, a Kairos Power está construindo um reator de demonstração do DOE em Oak Ridge, Tennessee, mas também tem um projeto maior para desenvolver 500 megawatts de energia SMR para o Google até 2035, em sites no Tennessee, Alabama e outros. E a Amazon apoia a x-Energy, que planeja construir 5 gigawatts de energia SMR até 2039, incluindo cerca de 1 gigawatt no estado de Washington.

Mas esse potencial renascimento nuclear não se resume apenas às tecnologias de SMR. Com o apoio do governo Trump, a tradicional desenvolvedora nuclear Westinghouse está construindo 10 reatores AP1000 pré-licenciados — do mesmo tipo do Vogtle — até 2030, cada um com 1,1 gigawatts de potência.

Até DeWitte reconhece a necessidade de ambos os tipos de reatores, grandes e pequenos.

“Não sou fã do debate entre pequenos e grandes reatores,” afirmou. “Grandes desempenham um papel importante em certas áreas. Enfrentam um desafio de alocação de capital bastante difícil. Reatores menores precisam de menos recursos, são mais fáceis de financiar, e podem ser construídos mais rapidamente porque são menores. Podem iterar mais rápido, tanto em custo quanto em tempo. Isso é importante, porque os ciclos de aprendizagem importam e se acumulam.”