Energia Nuclear: Contextualização, Funcionamento e Impactos Bruno de Oliveira Caio Almeida Débora Magdaleno

Introdução Energia 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 Mundo Em 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 Urânio O 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 Urânio Fatores 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 Brasileiro Apenas 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 Brasileiro A 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 Brasileiro A 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 Brasileiro A 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 Nuclear Fissão Nuclear; Reação em cadeia;

Funcionamento Fissão 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 Nuclear Não 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 Nuclear Necessidade 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 Disposição do lixo nuclear Piscina com Combustível Radioativo

Desenvolvimento Tecnológico Alternativas 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.

Conclusão A 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.

Bibliografia www.aneel.gov.br www.eletronuclear.gov.br www.inb.gov.br Atlas de energia elétrica do Brasil / Agência Nacional de Energia Elétrica. 3. ed. – Brasília : Aneel, 2008.