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Energia Nuclear. Usina de Angra I (Rio de Janeiro, Brasil). Energia termonuclear. Diferenças entre usinas termonucleares e termelétricas:.
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Energia Nuclear Usina de Angra I (Rio de Janeiro, Brasil)
Energia termonuclear • Diferenças entre usinas termonucleares e termelétricas: O sistema de geração de energia por fissão nuclear é chamado de reator, e fazem parte das usinas termonucleares, sendo assim denominada pelo fato de que a geração da energia se dá pelo vapor produzido a partir do aquecimento da água por combustível nuclear
A energia nuclear é gerada pela fissão de um núcleo atômico – normalmente o Urânio (235U) – a partir de um bombardeamento de nêutrons: essa reação libera três nêutrons e calor, sendo que estes nêutrons liberados ativam novas reações que liberam mais nêutrons e mais calor, produzindo uma reação em cadeia.
Podemos encontrar na natureza três isótopos de urânio em proporções desiguais: 238U representa cerca de 99,3% de todo urânio encontrado, sendo seguido pelo 235U (0,7%) e 234U (0,005%). • O 235U é o único elemento fissionável que ocorre naturalmente, sendo, portanto, essencial para a produção de energia nuclear. • Para ser utilizado como combustível, o minério deve ser concentrado até atingir um conteúdo de urânio de cerca de 3%, na forma de UO2, gerando como produto o urânio enriquecido • Fonte de controvérsia e preocupação, por ser a fonte da produção de bombas atômicas; todavia, para a construção destas, o nível de enriquecimento deve atingir a ordem de 90%. • O 238U, após bombardeado por nêutrons, transforma-se em 239Pu (Plutônio), que é fissionável.
Esquema simplificado de uma usina nuclear O controle da reação em cadeia é obtido por meio da inserção de varetas metálicas que absorvem nêutrons (feitas de cádmio ou boro), entre os arranjos do combustível.
O urânio enriquecido é colocado dentro de tubos feitos de uma liga metálica de zircônio e estanho (zircaloy) ou, eventualmente, de aço inoxidável. Estes tubos formam um arranjo reticulado que varia de tamanho, geometria e quantidade de tubos, dependendo do tipo de reator. • Existem basicamente dois tipos de reator: • BWR (boiling water reactor – reator de água fervente) • PWR (pressurized water reactor – reator de água pressurizada)
Em 2003, estavam em operação, no mundo, 440 reatores voltados para a geração de energia, em 31 países, sendo que outros 33 reatores estavam em construção. • Cerca de 16% da energia elétrica mundial é de origem nuclear, equivalendo aproximadamente à proporção da energia gerada por hidrelétricas e produzida por gás.
Vantagens e desvantagens • Fonte de energia limpa e de elevado potencial energético, podendo ser usada para substituir amplamente o petróleo; • Utilizada na medicina, agropecuária e meio ambiente. • Tempo de vida útil de apenas 25 anos; • Elevadíssimo custo de implantação e manutenção; • Risco de acidentes e contaminação radioativa das áreas vizinhas, atingindo grandes proporções e efeitos duradouros: • Chernobyl (Ucrânia) e Three Mile Island (Estados Unidos); • Problema ambiental gerado pela disposição dos rejeitos radioativos, gerando a preocupação de como dispor e isolar de maneira segura esse lixo atômico; • Pode ser usado para fins militares.
A energia termonuclear no Brasil: Projeto Angra dos Reis I, II e III • Sexta maior reserva mundial de urânio; • Urânio é encontrado em rochas sedimentares, sobretudo nos estados do Ceará (CE), Pará (PA), Bahia (BA), Minas Gerais (MG) e Paraná (PR).
O Programa Nuclear brasileiro • Teve início em 1969, quando o Brasil comprou a usina de Angra I da W. Westinghouse (EUA), com capacidade de produção de 626 MW, sem haver transferência de tecnologia; • Instalada em uma falha geológica, a usina foi apelidada de “vaga-lume”, tal é a incidência de problemas técnicos que obrigam que ela seja desligada; • Em 1975, o Brasil assinou um acordo nuclear com a Alemanha, por meio da Siemens. O projeto inicial prevê a construção de oito usinas, com transferência de energia.
Angra I • A usina começou a funcionar a partir de 1985, produzindo 626 MW; • Localizada perto da população mais pobre; • Treinamentos constantes para casos de acidentes; • Constantes testes de segurança.
Angra II • Entrou em funcionamento em 2000, com um potencial elétrico de 1350 MW; • Fiscalizada pelo IBAMA; • Localizada perto de paraísos naturais; • Constantes teste ambientais.
Angra III • Em construção, com retomada das obras de instalação em 2006; • Atenderá as regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste; • Futuro incerto; • Viabilidade econômica questionável.
Alternativa: a fusão nuclear • A energia elétrica obtida a partir da fusão nuclear, com rendimento muito superior ao obtido com a fissão nuclear (já elevado), pode substitui o processo de fissão nuclear atualmente empregado; • Está em fase experimental, existindo incertezas quanto à viabilidade técnica e econômica; • O processo baseia-se em aquecer suficientemente núcleos de deutério (2H) até obter-se o estado plasmático, permitindo uma fusão a partir do choque entre os átomos de hidrogênio, produzindo átomos de hélio. A diferença energética entre dois núcleos de deutério e um de hélio será emitida na forma de energia que manterá o estado plasmático com sobra de grande quantidade de energia útil. • É necessário que se tenha uma elevada temperatura(100 milhões de graus centígrados), o que dificulta tal processo, pois necessita de uma tecnologia muito complicada e cara.
