O Laboratório de Cloração e Redução foi reinaugurado no Centro de Ciência e Tecnologia dos Materiais (CCTM) do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares. O objetivo deste laboratório é produzir o zircônio de grande valor para indústria nuclear como material de revestimento de pastilhas combustíveis em reatores nucleares. As pesquisas neste laboratório iniciaram em 1986 e teve a interrupção no final da década de 90.

“Esta interrupção se deve ao incentivo de outras linhas de pesquisa” explica a Dra. Emilia Satoshi Miyamaru Seo, pesquisadora que coordena o Projeto Zircônio e responsável do Laboratório. O foco se voltou para métodos alternativos como o etanol e células a combustível. Tais meios de obter energia alcançaram um patamar de desenvolvimento avançado e atualmente pôde retomar o funcionamento do laboratório de zircônio, com seus processos otimizados.

O objetivo é de contribuir na inovação e no desenvolvimento de materiais, componentes, equipamentos e processos, bem como, na capacitação e qualificação de recursos humanos. O laboratório produz a esponja de zircônio – produto básico da liga especial que fabricará os componentes metálicos utilizados no Elemento Combustível Nuclear. Hoje, o processo de fabricação conta com o apoio financeiro da Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), e participação de outras entidades, como Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN), COPPE-RJ – Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia – e a Indústria Nuclear do Brasil (INB).

Através de uma série de procedimentos químicos, o óxido de zircônio é transformado em esponja de zircônio metálico. De acordo com Emília, “o primeiro passo é produzir a mistura usando aglutinante, grafita e óxido de zircônio. A mistura é pelotizada (formação de pelotas). Estas pelotas são secas, calcinadas e cloradas, produzindo tetracloreto de zircônio em forma de pó. Este composto é purificado e na sequência passa por um processo de redução e destilação, obtendo-se a esponja de zircônio metálico”.

A esponja é enviada ao Laboratório de Fusão do CCTM para preparação de ligas de Zircaloy, com a qual serão produzidas as peças para os reatores. Emília acrescenta “a importância do zircônio na tecnologia nuclear está ligada a sua seção de choque de absorção de nêutrons térmicos (0,19 barn) aliada a certas propriedades, tais como, alto ponto de fusão, boa resistência mecânica e resistência a corrosão”.