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Energia Nuclear:Contextualização, Funcionamento e
Impactos
Bruno de OliveiraCaio AlmeidaDébora Magdaleno
IntroduçãoEnergia que mantém os prótons e os
nêutrons juntos no núcleo do átomo;A matéria-prima para a produção da energia
nuclear é o minério de urânio;Fontes de urânio: extração e fontes
secundárias;
Reservas no Brasil e no MundoEm 2007 as reservas totalizaram 4,6 milhões
de toneladas distribuídas por 14 países;Austrália, Cazaquistão e Canadá juntos
respondem por mais de 50% do volume total;No Brasil, apenas 25% do território foi
prospectado em busca do minério;Brasil: jazidas estão localizadas
principalmente na Bahia, Ceará, Paraná e Minas Gerais;
Principal jazida brasileira: Caetité.
(*) tU: toneladas de urânio.Fonte: WEC, 2008.
Consumo e Produção no Brasil e no Mundo
A distribuição mundial do consumo não acompanha a localização ou a capacidade das reservas, mas a disposição do país para investir na geração nuclear de energia elétrica;
Três maiores consumidores são Estados Unidos, França e Japão;
Em 2007, eles foram também os maiores produtores;
Fonte: BP, 2008.
Figura: Consumo de energia nuclear no mundo em 2007.Fonte: BP, 2008.
Mercado do UrânioO urânio é comercializado sob a forma de
yellowcake (espécie de sal amarelo, o U3O8), gás UF6 e urânio 235 (sob a forma de barras), produtos derivados das três principais etapas de processamento do material bruto;
Seu comércio é rigidamente controlado tanto pelos governos nacionais quanto pela AIEA, uma vez que se trata de material radioativo;
O comportamento dos preços reflete a relação oferta/consumo;
Gráfico: Evolucao historica do preco1 do oxido de uranio (U3O8).Preço da libra (453,59237 gramas) de óxido de urânio em dólares.Fonte: EPE, 2006.
Mercado do UrânioFatores poderão implicar em aumento de
preços: Estoques de urânio resultante da conversão de
armas atômicas devem acabar entre 2020 e 2030;
Entrada em operação de novos geradores.A tendência de alta, no entanto, poderá ser
atenuada por outras variáveis como:Configuração do cenário de fraca recuperação
da IEA;Exploração de novas reservas; Aumento da eficiência das usinas
proporcionada por investimentos em tecnologia realizados atualmente.
Geração de Energia Elétrica no Brasil e no Mundo
A geração nuclear de energia elétrica vive um novo ciclo de expansão;
Em 2007, um total de 439 reatores nucleares, distribuídos por 31 países, estava em operação em todo o mundo, segundo dados da AIEA;
Os Estados Unidos concentravam o maior número de unidades (104), mas foi a França, com 59 reatores, que demonstrou maior dependência da produção nuclear.
Fonte: AIEA (Adaptado), 2008.
Gráfico: Participação da energia nuclear na energia total produzida.Fonte: AIEA, 2008.
Fonte: AIEA, 2008.
Geração de Energia Elétrica no Brasil e no Mundo
Tendência a expansão é resultado da conjunção de diversas variáveis:Pesquisas para aumentar a segurança das
instalações, eficiência e vida útil das unidades empreendimento;
Necessidade de diversificação da matriz energética.
Panorama BrasileiroApenas a INB é autorizada pelo Governo
Federal a extrair e processar o urânio e demais minerais radioativos;
INB domina a tecnologia dos três principais ciclos de processamento do átomo de urânio;
Enriquecimento ainda é realizado em países como Holanda e Alemanha;
Ao chegar ao Brasil o urânio 235 é enviado à Fábrica de Combustível Nuclear (FCN) e, em seguida, às usinas nucleares Angra I e Angra II.
Panorama BrasileiroA expansão do parque nuclear faz parte do Plano
Decenal de Expansão de Energia Elétrica (2006/2015).
O país apresenta duas vantagens competitivas nesse segmento: Boas reservas do mineral;Domínio da tecnologia de enriquecimento do urânio.
A instalação de usinas nucleares em território nacional foi decidida no final da década de 60:Pretensão adquirir conhecimento sobre a nova
tecnologia;Resolver a necessidade de complementação térmica
para o suprimento de eletricidade ao Rio de Janeiro.
Panorama BrasileiroA construção de Angra I teve início em 1972, com
tecnologia da norte-americana;Em 1975, o país assinou com a República Federal
da Alemanha o Acordo de Cooperação para o Uso Pacífico da Energia Nuclear;
Em julho do mesmo ano, adquiriu as usinas de Angra II e Angra III;
Angra I, entrou em operação comercial em 1985;Angra II, entrou em operação em 2000;A construção de Angra III foi paralisada durante
muitos anos, e em julho de 2008, Ibama expediu licença prévia autorizando a retomada das obras;
Panorama BrasileiroA operação de Angra III está prevista para ter
início em 2014, o que fará com que a participação da capacidade nuclear instalada no Brasil deve passar de 1,98% para 2,5% da capacidade instalada total, considerando que esta última terá um crescimento anual de 4%;
Angra I e Angra II responderam por 2,5% da produçãototal de energia elétrica no país.
Intenção do governo de construir uma usina nuclear por ano ao longo dos próximos 50 anos, o que resultaria em uma capacidade instalada total de 60 mil MW.
Reação NuclearFissão Nuclear;Reação em cadeia;
FuncionamentoFissão dos átomos de Urânio dentro do
combustível;Aquecimento da Água a elevada pressão;Troca de calor entre circuito primário e
secundário;Geração de Vapor;Movimentação da Turbina;Condensação e recirculação da água do
mar;
Funcionamento
Vantagens da Energia NuclearNão emitem gases de efeito estufa;Ocupam áreas, relativamente pequenas;Podem ser instaladas próximas a centros
urbanos;Não dependem de fatores climáticos;Pouco ou quase nenhum impacto sobre a
biosfera;Tecnologia difundida;O Urânio é um combustível, relativamente,
de baixo custo;
Desvantagens da Energia NuclearNecessidade de armazenar o resíduo nuclear
em locais isolados e protegidos;Isolamento da central após o seu encerramento;Mais cara quando comparada às demais fontes
de energia; Os resíduos produzidos emitem radiatividade
durante muitos anos;Dificuldades no armazenamento dos resíduos;Risco de acidente;
Lixo Nuclear
Piscina com Combustível Radioativo
Disposição do lixo nuclear
Desenvolvimento TecnológicoAlternativas para depósito desses dejetos
estão em estudo no exterior:Armazenamento em uma estrutura geológica
estável;Preferência pela adoção do ciclo aberto do
urânio em detrimento do fechado;Evolução tecnológica das máquinas também
aponta para a redução no volume de dejetos de alta atividade produzido;
Projeto inédito da Eletronuclear de armazenamento de dejetos em cápsulas de aço.
ConclusãoA potencia gerada da fissão de um átomo e
uma importante fonte energética, que necessita de investimento afim de aumentar o rendimento da reação e reduzir o volume de resíduos gerados;
A tecnologia hoje existente apenas atenua, mas não acaba com os riscos de acidentes ambientais provocados pelas usinas nucleares;
O aumento da segurança dessas instalações é uma das principais vertentes das pesquisas tecnológicas realizadas nos últimos anos.
Bibliografiawww.aneel.gov.brwww.eletronuclear.gov.brwww.inb.gov.brAtlas de energia elétrica do Brasil / Agência
Nacional de Energia Elétrica. 3. ed. – Brasília : Aneel, 2008.