Atualidades: Energia Nuclear

A Energia Nuclear voltou à pauta nas discussões sobre o consumo e a geração de energia, na atualidade e no futuro depois do acidente na Usina de Fukushima no Japão.Situação atualizada da usina de Fukushima
O Brasil também faz uso desta tecnologia para a geração de energia, que responde por 1,76% de toda energia elétrica gerada no país. com previsão de ampliação para 9.13%.


Empreendimentos em Operação
TipoQuantidadePotência Outorgada (kW)Potência Fiscalizada (kW)%
CGH331190.302188.7010,17
EOL51936.782928.9860,81
PCH3963.576.7313.526.0323,09
SOL587870
UHE17577.839.68777.285.93967,76
UTE1.43332.067.77530.120.51926,41
UTN22.007.0002.007.0001,76
Total2.393116.618.364114.057.264100
Os valores de porcentagem são referentes a Potência Fiscalizada. A Potência Outorgada é igual a considerada no Ato de Outorga. A Potência Fiscalizada é igual a considerada a partir da operação comercisl da primeira unidade geradora.








Legenda
CGHCentral Geradora Hidrelétrica
CGUCentral Geradora Undi-Elétrica
EOLCentral Geradora Eolielétrica
PCHPequena Central Hidrelétrica
SOLCentral Geradora Solar Fotovotaica
UHEUsina Hidrelétrica de Energia
UTEUsina Termelétrica de Energia
UTNUsina Termonuclear
Empreendimentos em Construção
TipoQuantidadePotência Outorgada (kW)%
CGH18480,01
EOL18505.9903,42
PCH54694.3484,70
SOL15.0000,03
UHE108.739.00059,10
UTE363.492.38323,62
UTN11.350.0009,13
Total12114.787.569100


Esta energia é gerada nas Usinas de Angra I e Angra II, no município de Angra dos Reis no Litoral do Estado do Rio de Janeiro, onde também está sendo construída uma nova Usina, Angra III.
Angra I entrou em operação em 1985. Comprada de uma empresa norte-americana, não previa transferência de tecnologia para o Brasil. Angra II, fruto de um convênio Brasil-Alemanha, entrou em funcionamento em 2001 e permitiu ao Brasil o domínio da tecnologia nuclear, seu projeto e construção ocorreram conjuntamente à transferência de tecnologia para o país, o que levou também o Brasil a um desenvolvimento tecnológico próprio, do qual resultou no domínio sobre praticamente todas as etapas de fabricação do combustível nuclear. Em 2015 está previsto o início das operações de Angra III, hoje em fase de construção.

ANGRA I                                                                                               ANGRA II
ANGRA I E II


Entenda o funcionamento de nossas usinas nucleares. (Página da CNEN)

  • Fissão

  • Energia Nuclear e Fissão
    neutron
    A energia que o núcleo do átomo possui, mantendo prótons e nêutrons juntos, denomina-se energia nuclear.
    Quando um nêutron atinge o núcleo de um átomo de urânio-235, divide-o e ocorre a emissão de 2 a 3 nêutrons. Parte da energia que ligava os prótons e os nêutrons é liberada em forma de calor. Este processo é denominado fissão nuclear.










  • Fissão em Cadeia








  • Os nêutrons liberados na fissão atingem, sucessivamente, outros núcleos, como pode ser visto a seguir:

  • fissão em cadeia
    Na fissão nuclear em cadeia, há grande liberação de energia. Para suspender ou minimizar a reação, teríamos que "apreender" os nêutrons liberados, impedindo os choques sucessivos.
    Na fissão nuclear em cadeia, há grande liberação de energia. Para suspender ou minimizar a reação, teríamos que "apreender" os nêutrons liberados, impedindo os choques sucessivos.











  • Controle da Reação








  • barras de controle
    Nos reatores nucleares, a reação acontece dentro de varetas que compõem uma estrutura chamada elemento combustível. Dentro do elemento combustível há também barras de controle, geralmente feitas de cádmio, material que absorve nêutrons. Estas barras controlam o processo.
    Quando as barras "entram totalmente" no elemento combustível, o reator pára; quando saem, ele é ativado.













  • Reator PWR








  • As usinas Angra I e Angra II são do tipo PWR (a água pressurizada). Veja abaixo uma representação da Usina Angra I.
    reator pwr
    O vaso de pressão contém a água de refrigeração do núcleo do reator. Essa água circula quente por um gerador de vapor, em circuito fechado, chamado de circuito primário. A outra corrente de água que passa por esse gerador (circuito secundário) se transforma em vapor, acionando a turbina para a geração de eletricidade. Os dois circuitos não têm comunicação entre si.













Mas o uso desta fonte de energia apesar de muito seguro já provocou acidentes sérios como por exemplo o ocorrido na madrugada do dia 26 de abril de 1986, quando um dos reatores da usina nuclear de Chernobyl, na Ucrânia, explodiu liberando radio-atividade e contaminando milhares de pessoas, animais e toda a região.
O Desastre de Chernobyl (Discovery Channel) 


Hoje o Japão passa um momento delicado devido a uma tragédia natural que levou a um desastre nuclear.
O Professor da USP José Goldemberg explica os fatos e causas do acidente em artigo no ESTADÃO:


"(...) Os fatos são bastante claros: o sistema de resfriamento deixou de funcionar após os terremotos e o núcleo do reator onde se encontra o urânio começou a fundir, produzindo uma nuvem de materiais radioativos que escapou do edifício do reator, contaminando a região em torno dele. Além disso, o calor do reator decompôs a água em hidrogênio e oxigênio, o que provocou uma explosão do hidrogênio que derrubou parte do edifício. A quantidade de radioatividade liberada ainda não é conhecida, mas poderia ser muito grande (como em Chernobyl) se o reator não fosse protegido por um envoltório protetor de aço. O reator de Chernobyl não tinha essa proteção.
As causas do acidente são menos claras: a primeira explicação foi a de que, com o "apagão" causado pelo terremoto, os sistemas de emergência (geradores usando óleo diesel), que deveriam entrar em funcionamento e garantir que o sistema de resfriamento do reator continuasse a funcionar, falharam. A temperatura subiu muito e o núcleo do reator começou a fundir, como aconteceu no reator de Three Mile Island, nos Estados Unidos. Essa explicação provavelmente é incompleta; é bem provável que parte da tubulação de resfriamento tenha sido danificada, impedindo a circulação da água."


O ocorrido no Japão despertou uma certa polêmica e desconfiança em torno do tema energia nuclear. Em todo mundo surgiram discussões e protestos pela maior transparência sobre a situação das usinas nucleares e dastivação das mais antigas.
No Brasil, o Ministro de Ciência e Tecnologia Aluízio Mercadante afirmou que nossas usinas são mais seguras que as de Fukushima, no Japão e segundo o ministro:
 “O Brasil nunca viveu terremotos na escala que no Japão é recorrente, e nunca tivemos tsunamis ou maremotos. Nós não podemos fazer associação com cenário semelhante ao que aconteceu no Japão”
Mercadante coloca como indevida uma comparação entre as situações do Brasil e do Japão:
“O que é indevido é associar o cenário do Japão a um eventual episódio brasileiro”.
“No Brasil não tem os terremotos, tsunamis ou maremotos que têm no Japão.  Tem chuvas, inundações e desmoronamentos, como já aconteceram em Angra dos Reis.
 “O Brasil não tem fronteira de placa tectônica”.
O ministro ainda  ressaltou que o Brasil possui tecnologia diferente e  “linha de defesa mais rigorosa” que as das usinas no Japão:
“São dois modelos de reatores distintos. O nosso reator é um pouco mais moderno. As paredes são mais robustas do que reator japonês e a nossa usina é capaz de aguentar tsunamis de até sete metros de altura e eventuais terremotos de 6,5 graus na escala Richter”
Aloízio Mercadante, ainda acrescentou:
“Eu tenho convicção que após essa tragédia, serão estabelecidos novos debates sobre o futuro da energia nuclear. Novos protocolos de segurança vão aparecer e o Brasil acompanhará isso”

As usinas nucleares brasileiras – localizadas em Angra dos Reis (RJ) – utilizam o sistema “Pressure Water Reactor” (PWR), de reatores de água a pressão. Já as japonesas que entraram em colapso são do sistema “Boiling Water Reactor” (BWR), de reator com água fervente. No sistema BWR, a água pressurizada ferve e o vapor fica dentro do núcleo do reator, enquanto que no PWR, a água pressurizada não ferve e o vapor entra em um circuito independente. A separação de material atômico do restante da usina permite a continuidade de resfriamento mesmo com a interrupção de energia, o que não ocorre no sistema BWR.
Mesmo com todos os problemas envolvendo o uso da energia nuclear, é muito importante para o Brasil o domínio desta tecnologia. Ela pode ser utilizada nos mais diversos ramos da ciência, além da medicina, indústria e agricultura. Atualmente, o Brasil não depende desta fonte de energia, porém seu uso e aplicação nos abre as portas para um conhecimento muito importante na atualidade e no futuro. Segundo o Ministério de Minas e Energia o Brasil prevê a construção de mais quatro usinas nucleares com capacidade de 1.000 MW cada, sendo duas no Nordeste e outras duas no Sudeste.

Fontes:
CNEN - Comissão Nacional de Energia Nuclear
ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica
ABEN - Associação Brasileira de Energia Nuclear
ELETROBRAS - ELETRONUCLEAR

Para aprofundarem no assunto a CNEN - Comissão Nacional de Energia Nuclear tem algumas apostilas:

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