Usinas e Energia Nuclear

As usinas nucleares fornecem cerca de 16% da eletricidade do mundo (dados de agosto de 2008). Alguns países dependem mais da energia nuclear para obter eletricidade que outros. Na França, por exemplo, cerca de 75% da eletricidade é gerada a partir da energia nuclear, de acordo com a Agência Internacional de Energia Atômica (em inglês). Nos Estados Unidos, a energia nuclear fornece 23% da eletricidade total, mas alguns Estados obtêm mais energia de usinas nucleares que outros. No Brasil, menos de 3% da energia gerada tem origem das usinas nucleares de Angra dos Reis. Há mais de 400 usinas de energia nuclear ao redor do mundo, sendo mais de 100 nos EUA.(Fonte: WNA, em inglês)

 A edificação de contenção, em formato de domo, da Usina Nuclear de Shearon Harris, perto de Raleigh, Carolina do Norte.

    Você já imaginou como uma usina de energia nuclear funciona ou o quão segura ela é? Neste artigo vamos analisar como um reator nuclear e uma usina de energia funcionam e vamos explicar a fissão nuclear, mostrando um reator nuclear por dentro

A usina nuclear em funcionamento

Depois do reator há pouca diferença entre uma usina de energia nuclear e uma usina de energia a carvão ou óleo, exceto pela fonte do calor usada para criar o vapor.

          Este gerador na usina Shearon Harris produz 870 megawatts, eletricidade usada em residências e empresas 

                                    Tubos transportam vapor para abastecer o gerador na usina de energia

O recipiente de pressão do reator é normalmente alojado dentro de um revestimento de concreto que atua como um escudo contra radiação. Esse revestimento é alojado dentro de um recipiente de contenção de aço muito maior. Esse recipiente contém o núcleo do reator, bem como o maquinário (guindastes, etc.) que permite que os trabalhadores na usina reabasteçam e mantenham o reator. O recipiente de contenção de aço tem o objetivo de evitar o vazamento de gases ou fluidos radioativos da usina.

    Finalmente, o recipiente de contenção é protegido por um edifício de concreto externo que é forte o suficiente para sobreviver a coisas como a queda de aeronaves. Essas estruturas de contenção secundárias são necessárias para evitar a saída de radiação/vapor radioativo no caso de um acidente como o da Three Mile Island (em inglês). A ausência de estruturas de contenção secundárias em usinas de energia nuclear russas permitiu que material radioativo escapasse no acidente em Chernobyl (em inglês)

No Brasil

A Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto é formada pelo conjunto das usinas nuclearesAngra 1, Angra 2 e Angra 3, de propriedade da Eletronuclear, subsidiária das Centrais Elétricas Brasileiras - Eletrobrás. São o resultado de um longo Programa nuclear brasileiroque remonta à década de 1950 com a criação do CNPq liderado na época principalmente pela figura do Almirante Álvaro Alberto da Mota e Silva, que lhe empresta o nome.

Em 1982, após longo período de construção, teve início a operação comercial da Usina de Angra 1, com 657 MW. O início da vida da usina foi marcado por diversos problemas, que levavam a constantes interrupções na operação. Houve mesmo longo litígio entre Furnas Centrais Elétricas, então operadora da usina e a Westinghouse, sua fornecedora. A partir de 1995, com a solução dos problemas técnicos e com o aprendizado das equipes de operação e manutenção, o desempenho da usina, medido pelo seu fator de capacidade, melhorou substancialmente.

Em 2000 entrou em operação a Usina de Angra 2 com 1350 MWe. Esta usina foi construída com tecnologia alemã Siemens/KWU, ainda no âmbito do Acordo Nuclear Brasil-Alemanha. Em seu primeiro ano de operação a Angra 2 atingiu um fator de capacidade de quase 90% (2001).

No ano de 2007 a CNAA gerou o montante de 12.365.399 MWh de energia bruta, o que representa cerca de 40% do total da energia térmica gerada no país no ano.

Atualmente, a energia nuclear corresponde a 3.3% do consumo do país (PRIS, 2007).

De 1985, quando entrou em operação comercial a usina de Angra 1, até 2005 a produção acumulada de energia das usinas nucleares Angra 1 e Angra 2 somam 100 milhões de megawatts-hora (MWh).

Isso equivale à produção anual da usina hidrelétrica Itaipu Binacional ou ainda à iluminação do estádio do Maracanã por 150 mil anos. 100 milhões de megawatts-hora seriam suficientes para iluminar o Cristo Redentor por 1,8 milhão de anos; a Passarela do Samba (Sambódromo) por 28,9 mil anos, com os monumentos acesos 12 horas/dia nos 365 dias do ano. A produção acumulada de energia das usinas nucleares brasileiras seria suficientes, ainda, para abastecer por mais de 60 anos toda a iluminação pública da cidade do Rio de Janeiro ou o consumo do estado do Rio durante três anos. Nos próximos seis ou sete anos, as duas usinas poderão repetir este número, gerando uma média de 15 milhões de megawatts.hora/ano.

A Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto é operada pela Eletronuclear e gera 2000 empregos diretos e cerca de 10.000 indiretos no Estado do Rio de Janeiro.

Em 2008 foram produzidos na Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto 14.003.775 MWh, correspondendo a 3% do consumo de energia elétrica do Brasil.

As usinas operam normalmente a plena capacidade 100% do tempo, sendo desligadas uma vez por ano para recarga do reator. Estas paradas duram cerca de 30 dias e, além da recarga, são feitos diversos testes nos sistemas normais e de segurança, além de manutenções programadas. O despacho das usinas é comandado pelo ONS - Operador Nacional do Sistema Elétrico.

No mundo

Existem hoje 441 reatores nucleares em operação em 31 países gerando eletricidade para aproximadamente um bilhão de pessoas e responsáveis por aproximadamente 17% da energia elétrica mundial. Em muitos países industrializados a eletricidade gerada por reatores nucleares representa a metade ou mais de todo o consumo. 32 usinas estão atualmente em construção. A energia nuclear tem um histórico de confiabilidade, ambientalmente segura, barata e sem emitir gases nocivos na atmosfera.

Vantagens e desvantagens do uso da energia nuclear:

Vantagens:

·       Não contribui para o efeito de estufa (principal);

·       Não polui o ar com gases de enxofre, nitrogênio, particulados, etc.;

·       Não utiliza grandes áreas de terreno: a central requer pequenos espaços para sua instalação;

·       Não depende da sazonalidade climática (nem das chuvas, nem dos ventos);

·       Pouco ou quase nenhum impacto sobre a biosfera;

·       Grande disponibilidade de combustível;

·       É a fonte mais concentrada de geração de energia

·       A quantidade de resíduos radioativos gerados é extremamente pequena e compacta;

·       A tecnologia do processo é bastante conhecida;

·       O risco de transporte do combustível é significativamente menor quando comparado ao gás e ao óleo das termoelétricas;

·       Não necessita de armazenamento da energia produzida em baterias;

  

Desvantagens:

·       Necessidade de armazenar o resíduo nuclear em locais isolados e protegidos;

·       Necessidade de isolar a central após o seu encerramento;

·       É mais cara quando comparada às demais fontes de energia;

·       Os resíduos produzidos emitem radiatividade durante muitos anos;

·       Dificuldades no armazenamento dos resíduos, principalmente em questões de localização e segurança;

·       Pode interferir com ecossistemas;

·       Grande risco de acidente na central nuclear.    

       

      Alunos 3° "M"    

             

      Eduardo Minetto  

      Flávia Mai 

      Helen Zart  

      Larissa Salla  

      Ricardo Lanziarini 

      Tamara Erdmann

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