Usina Nuclear

Carolina Batista

Professora de Química

Usina Nuclear é uma unidade industrial construída para produzir energia elétrica a partir de materiais radioativos. A energia nuclear é uma alternativa às limitações de fontes naturais, como rios (energia hidrelétrica), carvão, gás e petróleo.

Também demonstra mais eficiência na comparação com outras fontes de energia (eólica) e tem o custo final menor que a maioria das tecnologias empregadas atualmente.

Dados de 2019 da Associação Nuclear Mundial apontam que 30 países exploram a energia nuclear e os mais de 400 reatores em atividade atendem a 11% da necessidade de energia elétrica do mundo. O maior produtor de energia nuclear é os Estados Unidos.

Energia Nuclear

A forma mais comum de produzir energia nuclear é através da fissão (divisão) do núcleo de um átomo. Quando a energia do átomo é liberada rapidamente é transformada em luz.

Se for liberada lentamente, em um processo controlado, a energia é liberada na forma de calor e usada nas usinas nucleares.

Hoje, o elemento químico mais utilizado para a geração da energia nuclear é o Urânio e o Brasil apresenta uma das maiores reservas mundiais desse minério.

Saiba mais sobre a energia nuclear.

Como Funciona?

Para o funcionamento, as usinas nucleares possuem uma estrutura que é denominada vaso de pressão. Nele há água usada para refrigerar o núcleo do reator, onde está o combustível nuclear.

A água circula no gerador de vapor em uma estrutura chamada de circuito primário. Quando o circuito primário aquece, uma corrente de água passa por dentro do gerador – que é o circuito secundário.

Dentro do circuito secundário, a água é transformada em vapor e a alta pressão do fluido é isso que faz com que as turbinas se movimentem e gerem a energia elétrica. Após passar pela turbina o vapor é direcionado para um condensador, onde a troca de calor faz com que a água se torne líquida novamente e possa retornar ao processo.

Esquema de funcionamento de uma usina nuclear

Vantagens e Desvantagens

As principais vantagens da energia nuclear são: menor custo de produção, menor custo de transporte, menor custo para entrega nos locais de demanda.

Para ter uma ideia, um quilo de madeira produz 2 kWh; a mesma quantidade de carvão produz 3 kWh e de óleo 4 kWh. Se usarmos 1 metro cúbico de gás natural teremos 6 kWh. No entanto, se usarmos 1 quilo de Urânio, vamos obter 50.000 kWh.

Além disso, as usinas nucleares pressionam menos o meio ambiente porque são consideradas fontes de energia limpa e não emitem os gases que provocam o efeito estufa.

Há locais em que a exploração da energia nuclear são altamente vantajosas, como na Sibéria, onde a alternativa seria o uso do carvão.

A principal desvantagem de uma usina nuclear está nas consequências dos acidentes. Embora sejam equipados com sistemas de segurança reforçados, os acidentes são uma possibilidade e pode prejudicar o entorno e inviabilizar permanentemente as usinas.

Energia Nuclear no Brasil

A energia nuclear representa 3% da oferta no Brasil hoje, conforme dados da Eletronuclear. A maior parte da energia gerada hoje é de origem hidráulica, chega a 65%. O Brasil tem duas plantas nucleares em atividade, Angra I, que gera 640 MW e Angra 2, com capacidade e geração de 1.350 MW.

Angra 1

Os estudos para a produção da energia nuclear no brasil começaram em 1968. O local escolhido foi Angra dos Reis, no Rio de Janeiro. A construção de Angra 1 começou em 1972 e a operação iniciou em 1º de janeiro de 1985.

Hoje, a usina ocupa uma área de 37,9 mil metros quadrados e gera energia suficiente para abastecer 9,9 milhões de habitantes.

Angra 2

A construção de Angra 2 começaram em 1976, mas somente em 1981 começou a edificação do prédio que seria ocupado pelo reator. Devido à falta de recursos do governo federal, as obras foram paralisadas em 1983 e só retomadas em 1994.

A usina começo a funcionar em 1º de fevereiro de 2001 e está instalada em uma área de 93,8 mil metros. A capacidade de abastecimento de Angra 2 é suficiente para atender 20,8 milhões de habitantes.

Angra 3

A terceira usina nuclear do Brasil ainda está em construção. As obras de Angra 3 começaram em 1984, mas somente em 2007 o governo federal retomou os trâmites para a conclusão. A retomada dos trabalhos no canteiro de obras ocorreu em 2010.

As obras, contudo, não foram retomadas até 2013 para o cumprimento de uma série de trâmites, como o licenciamento ambiental e garantias para a redução da possibilidades de acidentes. A previsão é que até 2026 a usina entre em operação.

Maior Usina Nuclear do Mundo

A maior usina nuclear do mundo é a Tokyo Eletric Power Company, que está instalada no Japão a cerca de 300 quilômetros de Tóquio. A usina foi fechada em 2011 após a ocorrência de um terremoto seguido de tsunami que avariou a usina de Fukushima.

Em decorrência do desastre, o Japão fechou 50 reatores e mergulhou em uma crise de geração de energia.

Chernobyl

O acidente ocorrido em 1986, na central nuclear de Chernobyl, na Ucrânia, foi considerado o pior do setor. O material radiativo lançado na atmosfera fez com que altos níveis de radiação fossem detectados em países como Bielorrússia, Polônia e Rússia. Dados oficiais apontam a morte imediata de 31 pessoas. Entretanto, estima-se que o número seja muito maior em decorrência da exposição ao material radioativo.

Em consequência do acidente, 137 mil pessoas que viviam no entorno dos quatro reatores da usina foram deslocados. Os reatores foram desativados permanentemente.

Usina Termoelétrica

Também chamada de termelétrica ou planta termoelétrica, a usina termelétrica produz energia a partir da combustão. São usados produtos como carvão natural, madeira, gás natural ou óleo combustível.

A queima dos produtos geradores de energia térmica é liberada na atmosfera e causa danos ambientais. Essa é uma das principais críticas às usinas termoelétricas.

Nas usinas o material é queimado dentro de uma câmara que aquece a água colocada dentro da caldeira. A água vira vapor em elevada pressão e faz movimentar a turbina e gerar a eletricidade. Quando retorna à caldeira, a água volta ao estado líquido e o processo é reiniciado. Há 2 mil usinas termelétricas em atividade no Brasil.

Saiba mais sobre a Usina Termoelétrica.

Complemente sua pesquisa lendo os seguintes artigos:

Carolina Batista

Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011).