The company building America’s uranium supply from scratch

A cadeia de suprimentos de combustível nuclear dos Estados Unidos enfrenta um gargalo crítico decorrente da terceirização histórica do enriquecimento de urânio para a Rússia e Europa após o fim da Guerra Fria. Scott Nolan, cofundador e CEO da General Matter e ex-investidor do Founders Fund com passagem inicial pela SpaceX, detalha a fundação da empresa, a física e a economia do enriquecimento de urânio, a transição para reatores avançados (SMRs) e a construção de uma infraestrutura doméstica de enriquecimento em Paducah, Kentucky, para substituir importações russas antes de 2030.

O Gargalo do Combustível Nuclear e a Dependência Externa

• O ciclo de cinco etapas do combustível nuclear:
  1. Mineração e moagem: extração do minério de urânio do solo (via mineração a céu aberto ou recuperação in situ por bombeamento de fluidos) para produzir o concentrado de urânio (yellowcake ou $U_3O_8$). O suprimento atual consumido nos EUA vem principalmente do Canadá e Cazaquistão.
  2. Conversão química: transformação do $U_3O_8$ sólido em gás hexafluoreto de urânio ($UF_6$) em instalações químicas dedicadas.
  3. Enriquecimento: separação isotópica da fase gasosa para elevar a proporção de Urânio-235 ($U^{235}$, material físsil) em relação ao Urânio-238 ($U^{238}$). O urânio natural é composto por apenas 0,711% de $U^{235}$.
  4. Desconversão/re-solidificação: retorno do gás enriquecido à forma sólida.
  5. Fabricação do combustível: moldagem do material em pastilhas e montagem dos elementos combustíveis para os reatores.
• Descompasso da matriz atual dos EUA: A frota norte-americana conta com 94 reatores comerciais em operação (responsáveis por 20% da eletricidade do país), todos da categoria de reatores de água leve (LWR, Light Water Reactors). Eles utilizam urânio de baixo enriquecimento (LEU, Low-Enriched Uranium) calibrado entre 3% e 5% de $U^{235}$.
• A perda de capacidade doméstica: Durante a Guerra Fria, os EUA dominavam mais de 90% da oferta global de enriquecimento por meio de difusão gasosa. Com a queda da União Soviética, o governo norte-americano firmou o acordo Megatons to Megawatts, importando ogivas nucleares russas desmontadas e reprocessadas (blend down) para alimentar os reatores civis. A última usina de enriquecimento dos EUA, em Paducah (Kentucky), foi desativada em 2013.
• Estrutura de fornecimento e o banimento de 2028: Os EUA atualmente importam cerca de 25% de todo o seu urânio enriquecido da Rússia (estatal Rosatom) e o restante de fornecedores europeus (Orano na França e o consórcio Urenco no Reino Unido/Alemanha/Holanda). Em meados de 2024, o Congresso dos EUA aprovou uma lei que proíbe totalmente a importação de urânio russo a partir de 1º de janeiro de 2028 (operando atualmente sob regime de isenções temporárias).

Reatores Modulares Avançados (SMRs) e o Combustível HALEU

• A necessidade do HALEU (High-Assay Low-Enriched Uranium): Reatores avançados e SMRs exigem urânio enriquecido entre 5% e 19,75% (tipicamente próximo ao teto de 19,75%). O limite de 20% é o corte regulatório internacional e doméstico: qualquer valor acima de 20% entra em regimes de não proliferação e salvaguardas militares; submarinos nucleares, por exemplo, operam acima de 90% de enriquecimento para evitar a necessidade de corte de casco e reabastecimento durante toda a vida útil.
• Relação entre forma física e densidade energética: Reatores de água leve convencionais de 1 GW exigem núcleos massivos, grandes cúpulas de contenção para cenários de perda de refrigeração e reabastecimento a cada 18 a 24 meses. Ao elevar o enriquecimento para 19,75% ("combustível de maior octanagem"), é possível encolher drasticamente o núcleo, permitindo a fabricação modular padronizada em fábrica, o transporte em contêineres e ciclos de reabastecimento estendidos para 5 a 10 anos.
• Segurança passiva: Novos formatos dispensam sistemas ativos de injeção de água sob alta pressão. Em reatores de sal fundido (molten salt), o aumento de temperatura expande o sal e reduz a reatividade naturalmente, havendo plugs fusíveis no fundo do tanque que derretem em caso de superaquecimento, drenando o combustível para tanques subcríticos. Em reatores resfriados a gás hélio, o fluido de refrigeração não se torna radioativo sob fluxo de nêutrons.
• Mapeamento do ecossistema de startups nucleares:
  • Micro e Defesa: Antares (aplicações espaciais e bases avançadas) e Radiant (reatores de 1 MW em contêineres para resiliência de bases militares remotos).
  • SMRs intermediários: Aalo, Valar e Oklo (com foco em atendimento local e data centers).
  • Escala de rede/avançados: X-energy e TerraPower (competindo diretamente na escala da rede elétrica).
  • Grandes reatores existentes: Modelos como o Westinghouse AP1000 não utilizam HALEU, mas avaliam migrar para LEU+ (enriquecimento entre 6% e 10%) para aumentar a potência e espaçar o reabastecimento.
• Impacto do custo de combustível no LCOE: Nos reatores SMRs, onde o custo de construção é reduzido pela fabricação fabril, o combustível enriched pode representar até 50% do custo nivelado de energia (Levelized Cost of Energy - LCOE), tornando a eficiência do enriquecimento a principal alavanca econômica de viabilidade.

Economia Nuclear, Demanda por IA e Causas da Estagnação

• Demanda por energia para inteligência artificial: A corrida por data centers nos próximos 2 a 3 anos será atendida predominantemente por gás natural e turbinas de ciclo rápido. No horizonte de 5 a 10 anos, a pressão por energia de base (baseload) limpa e livre de carbono forçará a adoção massiva de nuclear. Nolan argumenta que nuclear supera eólicas e solares em emissões de $CO_2$ durante o ciclo de vida e tem menor taxa de mortalidade por TWh gerado do que a manutenção de turbinas eólicas.
• O competidor extremo do nuclear: Nolan descarta baterias de longa duração na escala da rede para data centers com requisito de confiabilidade de cinco noves (99,999%), apontando que a única alternativa teórica real ao nuclear terrestre seriam fazendas solares posicionadas em órbita heliossíncrona (sun-synchronous orbit).
• Desmistificação da crise nuclear dos anos 1970:
  • A narrativa convencional atribui a estagnação do setor ao medo gerado pelo filme The China Syndrome e pelos acidentes de Three Mile Island (1979) e Chernobyl (1986).
  • A causa estrutural foi o ambiente macroeconômico e financeiro: taxas de juros nos EUA atingiram picos históricos (hipotecas a 18% em 1981), encarecendo brutalmente o custo de capital para infraestruturas de longa maturação. Na usina de Vogtle, 20% do estouro de orçamento decorreu unicamente do pagamento de juros acumulados durante o atraso nas obras.
  • O modelo institucional de cost-plus (custo acrescido de margem) das concessionárias de energia elétrica e a terceirização de obras civis sob medida eliminaram a pressão econômica por ganhos de produtividade e redução de custos.

A Estratégia da General Matter

• Estrutura corporativa e financiamento: Fundada no final de 2023, a empresa atingiu mais de 200 funcionários em 2025/2026. Possui sede de engenharia em Los Angeles e a usina de produção em Paducah, Kentucky. Foi contemplada com um subsídio não dilutivo de US$ 900 milhões do Departamento de Energia (DOE) para construção de capacidade de HALEU, processo aprovado de forma bipartidária (iniciado no governo Biden e formalizado no governo Trump).
• Escolha do sítio em Paducah (Kentucky): A seleção durou mais de um ano, avaliando 1.000 locais em 10 estados. Fatores decisivos:
  • Aceitação social e histórico comunitário com processos nucleares industriais;
  • Mão de obra local experiente em separação isotópica;
  • Terreno de 100 acres já caracterizado ambientalmente dentro da área do DOE, encurtando anos de estudos de impacto ambiental e aproveitando o perímetro de segurança federal existente.
• Regulação e licenciamento: O processo de licenciamento comercial tramita perante a NRC (Nuclear Regulatory Commission). Nolan afirma que o rigor da comissão é focado estritamente em segurança física, radiológica e impacto ambiental, contrariando o estigma do ecossistema de tecnologia de que a agência inviabiliza projetos. A licença de construção e operação foi protocolada junto à NRC no início de 2026.
• Engenharia e integração vertical: A empresa adotou a prática da Tesla e SpaceX de internalizar todo o núcleo de EPC (Engineering, Procurement, and Construction), mantendo equipe própria de engenharia civil, contratação geral e suprimentos para evitar a sobretaxa e ineficiência de empreiteiras externas.
• Diferenciação tecnológica: Enquanto os competidores globais (Urenco, Orano, Rosatom) operam designs de centrífugas de gás estabelecidos há décadas sem redesenhos do zero (clean-sheet redesign), a General Matter desenvolveu um método proprietário de separação (que será revelado no primeiro semestre de 2026) focado em modularidade e redução drástica de custo de capital por unidade de trabalho de separação (SWU).

Métodos de Gestão e Filosofia do Founders Fund

• O modelo "Green Lights to Malibu" (SpaceX): Nolan, que atuou na SpaceX de 2003 a 2007 (trabalhando no suporte de testes de motores, no motor Merlin e na cápsula Dragon original), descreve o método de cronograma agressivo sem amortecedores (buffers). O objetivo não é apenas cortar prazos, mas utilizar a ausência de margem de erro como ferramenta de diagnóstico para descobrir gargalos críticos de arquitetura de engenharia antes que se consolidem.
• Incentivos contra o modelo Cost-Plus: A passagem por programas militares na Boeing mostrou que alocar centenas de pessoas em projetos sem pressão direta por corte de custos gera estagnação e perda de velocidade. Startups pequenas superam incumbentes quando a liderança técnica domina os detalhes de engenharia e a estrutura societária depende do sucesso comercial real.
• Princípios de seleção de teses do Founders Fund:
  • Não disputar mercados estabelecidos por meio de pequenas melhorias incrementais ("evite competição");
  • Focar em gargalos fundamentais esquecidos em indústrias pesadas que impedem outros mercados de decolarem (assim como o custo de lançamento era o gargalo dos satélites pequenos nos anos 2000, o fornecimento de HALEU é o gargalo exclusivo para a expansão de reatores avançados);
  • Iniciar em nichos urgentes e sem alternativas comerciais antes de tentar substituir toda a oferta das concessionárias convencionais.