Recentemente, o projeto de produção nacional de elementos filtrantes da Usina Nuclear de Qinshan alcançou um progresso significativo. O "Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento de Elementos Filtrantes para o Circuito Primário e Sistemas Auxiliares de Usinas Nucleares", liderado pelo Departamento de Química, após a conclusão dos elementos filtrantes de 1 μm para a Usina 1 de Qinshan, dos elementos filtrantes de 5 μm para a Usina 3 de Qinshan e dos testes online de alguns sistemas na Usina 2 de Qinshan, viu seu elemento filtrante de aramida em nanoescala, desenvolvido internamente, com precisão de até 0,45 μm, ser oficialmente colocado em uso no sistema de tratamento de água de reabastecimento do reator e no sistema de resfriamento da piscina de água de combustível irradiado da Usina 2 de Qinshan. Isso marca a entrada do primeiro elemento filtrante de aramida em nanoescala da China na fase de verificação de aplicação em engenharia.
O material filtrante de aramida, como um novo tipo de material filtrante de grau nuclear, possui excelentes propriedades, como alta resistência à temperatura, resistência à radiação, alta resistência mecânica, boa adaptabilidade química e baixa precipitação de impurezas. Suas características de material orgânico contribuem para a minimização do tratamento de resíduos radioativos. O novo elemento filtrante de aramida de 0,45 μm apresenta uma precisão de filtração equivalente a um centésimo do diâmetro de um fio de cabelo humano. A equipe de pesquisa abordou tecnologias-chave, como a funcionalização da superfície das fibras de aramida e a orientação das fibras em nanoescala, com foco na modificação do material. Isso resultou na construção de uma estrutura de rede multidimensional em nível de cadeia molecular, resolvendo eficazmente o problema da distribuição irregular do tamanho dos poros em processos tradicionais e alcançando uma eficiência de filtração de alto desempenho superior a 99,5%.
A aplicação bem-sucedida deste elemento filtrante não só rompe o longo monopólio tecnológico de empresas estrangeiras no campo de elementos filtrantes de alta precisão, como também resolve problemas como a precipitação de sílica em meios filtrantes de fibra de vidro tradicionais e a curta vida útil dos meios filtrantes de papel de celulose, representando um avanço significativo na precisão e no desempenho dos materiais filtrantes de alta precisão produzidos no país.
Este projeto, liderado pela Usina Nuclear de Qinshan e promovido em conjunto pela Universidade de Zhejiang, o Instituto Chinês de Proteção Radiológica e a Zhuhai Fibo Filtration Materials Co., Ltd., estabeleceu um modelo de integração profunda de colaboração entre indústria, academia e pesquisa, combinando pesquisa científica organizada com transferência de tecnologia, alcançando controle independente de todo o processo, desde a formulação do material filtrante e a produção do papel de filtro até a avaliação do desempenho do elemento filtrante.
Até o momento, o projeto concluiu com sucesso o desenvolvimento de meios filtrantes e elementos filtrantes com níveis de precisão que variam de 25 μm a 0,45 μm. Testes de laboratório e ensaios de campo demonstraram que os produtos atingiram ou superaram os níveis avançados internacionais em indicadores-chave, como resistência à radiação, resistência mecânica, eficiência de filtração, capacidade de retenção de sujeira e lixiviação de impurezas químicas, tornando-os adequados para substituição abrangente e ampla aplicação.
Atualmente, a equipe de P&D iniciou a pesquisa e o desenvolvimento de meios filtrantes de fibra de aramida de 0,1 μm e obteve progressos significativos. Espera-se que todas as tarefas de P&D sejam concluídas até o final de 2026, consolidando ainda mais as capacidades de inovação independente da China no campo de elementos filtrantes de alta precisão para uso nuclear.
