Infobibos - Informações Tecnológicas - www.infobibos.com

ENERGIA NUCLEAR NO BRASIL

 Johnson Pontes de Moura

Alex Campanharo 

1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS

Ao passar dos tempos o homem cada vez mais vem se tornando dependente das fontes de energia, não apenas da energia proveniente dos alimentos que gera seu sustento, mais também de todas aquelas que por ventura vem ser utilizadas pelo mesmo.

Alguns estudos demonstram que o consumo de energia tende a se estabilizar ou crescer em menor escala assim que o país se desenvolve, porém nos países em desenvolvimento que é o caso do Brasil, a demanda de energia é e esta crescente, o que preocupa as dimensões das ações governamentais a serem tomadas.

Um dos principais problemas relacionados à produção de energia esta na preocupação da fonte que esta sendo empregada, renovável ou não, e ainda, o impacto gerado por esse meio de obtenção da energia que se faz necessária.

Energias renováveis representavam 41,3% do consumo total no Brasil, ao passo que no mundo eram apenas 14,4%. O consumo médio de energia no Brasil é de 1,09 tep[1] por habitante por dia, um pouco abaixo da média mundial. O consumo médio não representa adequadamente o que ocorre no mundo: em Bangladesh ele é onze vezes menor, e nos Estados Unidos, cinco vezes maior. O consumo total de energia no Brasil em 2004 foi de cerca de 216 milhões de tep (Mtep), ou 2% do consumo mundial, que foi de 11.223 Mtep. (GOLDEMBERG E LUCON, 2007)

Muito se tem discutido em relação às fontes de energia não renováveis que estão se esgotando e que se devem buscar outras para supri-las também chamadas de “energias alternativas ou renováveis”, porem em muitas delas o custo é mais alto em comparação ao das energias não-renováveis.

Tem-se a partir desse momento uma idéia da importância da energia em nossas vidas, e assim é colocado em foco a polêmica da produção de energia nuclear que vem sendo trabalhado no Brasil desde a década de 40, que foi dado os primeiros passos para inicio dos estudos nessa área.

Novas técnicas nucleares estão sendo desenvolvido em diversos campos, o que possibilita executar tarefas antes impossíveis de serem realizadas pelos meios convencionais.

Este presente artigo busca mostrar um breve histórico da energia nuclear, como é produzida a energia nuclear, seus principais usos, e porque temos a preocupação com os resíduos gerados por ela.

2. ESTADO DA ARTE

Para introduzir o tema energia nuclear, tem-se a necessidade de discorrer de onde surgiu e como foi descoberta essa fonte.

            Essa energia não é chamada de nuclear em vão, ela provém da divisão e átomos de Urânio²³⁵[2], que da sua divisão expele grande quantidade de energia.

            Em 1895, o alemão Wilheim Konrad Rontgen, por saber a proveniência de uma energia capaz de atravessar o corpo humano e revelar a estrutura óssea, chamou de raios-X. (RELATÓRIO DE FISCALIZAÇÃO E SEGURANÇA NUCLEAR, 2006).

            Anos mais tarde o inglês Joseph-John Thompson, verificou que a energia elétrica era propagada por transmissão de partículas batizadas por elétrons.

Estabelecimento em 1871 de um modelo de átomo (composto por um núcleo e elétrons a sua volta) por Ernest Rutheford e Niels Bohr. (RELATÓRIO DE FISCALIZAÇÃO E SEGURANÇA NUCLEAR, 2006).

            Em 1907 a teoria da relatividade proposta por Einstein, ganha uma formulação pelo matemático Hermann Minkowski, facilitando analisar o que ocorre nessas dimensões atômicas na teoria. (RELATÓRIO DE FISCALIZAÇÃO E SEGURANÇA NUCLEAR, 2006).

“Somente em 1934 o italiano Enrico Fermi (1901-1954) descobre a existência de uma força nuclear. O japonês Hideki Yukawa (1907-1981) descobre que existe uma força nuclear que gruda as partículas subatômicas. Quatro anos depois os físico-químicos alemães Otto Hahn (1879-1968) e Lise Meitner (1876-1968) realizam a fissão do núcleo do urânio, abrindo a possibilidade de geração de energia atômica.” (RELATÓRIO DE FISCALIZAÇÃO E SEGURANÇA NUCLEAR, 2006, PAG. 17)

3. COMO A ENERGIA NUCLEAR É GERADA

            O nome nuclear da energia é colocado apenas para caracterizar a fonte de onde o combustível é retirado, como já foi colocado.

            A produção usa o mesmo principio das usinas termelétricas como mostrar a figura 01. Porém a fonte de calor utilizada e explicada na citação a seguir da apostila de Energia Nuclear da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN).

A divisão do núcleo de um átomo pesado, por exemplo, do urânio-235, em dois menores, quando atingido por um nêutron, é denominada fissão nuclear. Seriam como jogar uma bolinha de vidro (um nêutron) contra várias outras agrupadas (o núcleo).

Na realidade, em cada reação de fissão nuclear resulta, além dos núcleos menores, dois a três nêutrons, como conseqüência da absorção do nêutron que causou a fissão. Torna-se, então, possível que esses nêutrons atinjam outros núcleos de urânio-235, sucessivamente, liberando muito calor. Tal processo é denominado reação de fissão nuclear em cadeia ou, simplesmente, reação em cadeia. (CARDOSO ET. AL. APOSTILA DE ENERGIA NUCLEAR DA COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA NUCLEAR (CNEN). www.cnen.com.br)

Na figura 02 é demonstrado o processo simplificado de uma usina nuclear. Fonte: apostila de Energia Nuclear da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN). www.cnen.com.br

            Como mostra a figura 02, no vaso de pressão ocorre à reação em cadeia do elemento combustível U²³⁵, que aquece a água gerando vapor fazendo girar a turbina, funcionando o gerador elétrico.

            O interessante a ser observado que mesmo as fontes de para obtenção de energia ser diferentes, como: Hidrelétrica, Eólica, Termelétrica ou nuclear, a energia gerada não detém diferenciação.

            E ainda em comparação da produção de energia através do Urânio, a diferença gasta par óleo ou carvão é da proporção de: 1g de urânio / 70 kg de óleo / 120 kg de carvão. (CARDOSO ET. AL. APOSTILA DE ENERGIA NUCLEAR DA COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA NUCLEAR (CNEN). www.cnen.gov.br)

4. CICLO DO ÚRÂNIO NO BRASIL

O ciclo do Urânio no Brasil segue uma rota longa e necessita de várias transformações para então chegar às usinas de Angra dos Reis-RJ.

            Esse ciclo se inicia na Bahia, na cidade de Caetité (700 km de Salvador), onde existe uma mina do minério fonte do Urânio, que é convertido em um pó amarelo reconhecido por “yellow cake[3]” que é levado de navio até uma empresa do Canadá, a CAMECO, onde o Urânio é convertido em gás e levado até o consórcio Europeu URENCO, esse mesmo gás é enriquecido para aumentar a concentração de Urânio.

            Após esse processo ele retorna ao Brasil, e é levado até a fábrica de combustível nuclear em na cidade de Resende-RJ, que esse gás agora enriquecido é transformado para forma sólida em forma de pastilhas, que é o combustível utilizado nas usinas nucleares do Brasil.

5. PRINCIPAIS USOS DA ENERGIA E RADIAÇÃO NUCLEAR

            Pode até parecer estranho mais a energia nuclear trás muitos benefícios para a sociedade, sendo criadas ou aprimoradas novas técnicas para diversos campos de atividade humana, não somente a energia elétrica.

            A comissão nacional de energia nuclear juntamente com a comissão de meio ambiente e desenvolvimento sustentável comentam que a medicina, a agricultura, a indústria e em particular a farmacêutica, ganham maiores benefícios na aplicação da energia nuclear, além de ser uma considerada fonte para obtenção de energia.

5.1. Medicina

            A medicina nuclear utiliza-se de um material denominado radioisótopo ou isótopo radiativo que pode ser acompanhado por um traçador radiativo[4].

            Estes são utilizados tanto em diagnósticos como em terapias.

            Dentre os exemplos que podemos citar de acordo com estudos da Comissão Nacional de Energia Nuclear, temos:

ü      Diagnóstico e tratamento da glândula tireóide através do IODO – 131 (I-131);

ü      Cintilografia renal, cerebral, hepato-biliar (fígado), pulmonar e óssea através do tecnécio-99 (Tc-99m);

ü      Diagnóstico do infarto agudo do miocárdio e em estudos circulatórios através do tecnécio-99 (Tc-99m);

ü      Cintilografia de placenta através do tecnécio-99 (Tc-99m);

ü      Samário-153 (Sm-153) - Aplicado (injetado) em pacientes com metástase óssea, como paliativo para a dor.

ü      Radioterapia com fontes diferentes de radiação, sendo o Iodo-131, o Cobalto-60 e o Césio-137 suas principais fontes de radiação;

ü      Utilização de raio-X para identificação de fraturas ósseas e tratamento de canal (odontológico), porém não se utiliza de energia do núcleo do atomo e sim da energia dos elétrons..

Existem muitas entidades que se voltam para avaliar e melhorar as técnicas empregadas, além de buscar desenvolver novas tecnologias para a evolução da nossa medicina.

5.2. Agricultura

            É possível acompanhar da mesma forma que os humanos a estrutura da planta, através do processo parecido. Obtendo assim uma auto-radiografia da planta.

            Também possibilita estudos de comportamentos de certos animais como abelhas e formigas, rastreando-os. Além da identificação de predadores.

            Ainda pode-se determinar que se um agrotóxico se mantém nos alimentos, quando vai para o solo ou se vai para o solo, se é levado para fontes de águas ou afluentes e ainda se é levado para atmosfera.

            Um dos pontos que ganha muita importância é a de irradiação sem contaminação de alguns produtos agrícolas que através desse processo podem ser armazenados por um período de tempo maior e mantendo as características dos alimentos.

5.3. Indústria

            Identificação de ranhuras ou defeitos em peças maciças, sendo chamado o método de acordo com Cardoso et.al. apostila de Energia Nuclear da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), de Gamagrafia[5].

            Na aviação também é utilizado o mesmo método para identificação de fadiga em peças e componentes essências, como, asa e turbina. Também é utilizada com freqüência em tanques para identificação e verificação de níveis dos líquidos através da irradiação, normalmente para se evitar que se chegue em um nível mínimo ou ultrapasse um nível máximo. (Cardoso et. al. apostila de Energia Nuclear da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) www.cnen.com.br)

5.4. Farmacêutica

            A indústria farmacêutica utiliza-se da irradiação principalmente para esterilizar os materiais descartáveis utilizados em hospitais, laboratórios, clinicas e outros. Pois esse método mantém as características dos materiais, sendo que os métodos convencionais os danificam.

 6. PARTICIPAÇÃO DA ENERGIA NUCLEAR NA MATRIZ ENERGÉTICA: PRINCIPAIS USUÁRIOS

Segundo o relatório de fiscalização e segurança nuclear de 2006 do governo federal, relata os países e a participação da energia nuclear em sua matriz energética.

1. Lituânia 78 %

2. França 77 %

3. Bélgica 58 %

4. Eslováquia 53 %

5. Ucrânia 46 %

6. Suécia 44 %

7. Bulgária 42 %

8. Coréia do Sul 39 %

9. Hungria 39 %

10. Eslovênia 39%

11. Suíça 36 %

12. Armênia 35 %

13. Japão 34 %

14. Finlândia 31 %

15. Alemanha 31 %

...

25. Brasil 2%

7. COMPARAÇÃO COM OS DEMAIS TIPOS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA

            O Brasil se destaca dos demais países para produção de energia, pois detêm de um grande território (área cultivável e extração racional), recursos hídricos e litorais extenso.

            Mais o que isso tem a ver com produção de energia? As áreas cultiváveis podem ser utilizadas para produzir insumos para energias renováveis, como cana de açúcar, mamona, dendê e outros recursos potenciais energéticos. Tem um grande potencial hídrico, que produz boa parte de nossa energia, que por esse motivo é chamada de hidroeletricidade. O litoral extenso que pode ser utilizado como fonte de energia de ondas e pelo vento que flui mais intensamente nesses locais.

            A seguir será apresentada na tabela 01 que mostra as principais fontes de energia e suas características, sendo as citadas: Energia hidrelétrica, térmica e nuclear.

Tabela 01.

Fonte: Rosa, Luiz Pinguelli. Artigo Geração hidrelétrica, termelétrica e nuclear (2007).

            A partir desse quadro temos algumas diferenciação entre as características das fontes de energias colocadas.

            A seguir é apresentada na tabela 02 a referencia dos principais recursos utilizados como forma de energia na matriz energética do Brasil em tep e sua relação dos anos de 2007 e 2008.

Tabela 02.

Fonte: Resenha energética brasileira, (2008) www.mme.gov.br.

            Segundo Rosa 2007, o Brasil utiliza apenas 25% de seu potencial hidrelétrico, porém esse meio depende do clima e ainda representa grande impacto ambiental devido a necessidade de inundação de grande área.

            As usinas termelétricas utilizam em sua maioria de combustíveis fósseis, sendo os principais combustíveis, o carvão mineral, o gás natural, diesel e outros. O que pode se tornar onerosa de acordo com o tipo de combustível a ser utilizado e ainda provoca grandes emissões de CO₂ na atmosfera.

            Energia nuclear, que apesar de não trazer emissão de CO₂ para a atmosfera, tem um risco do lixo radiativo gerado e a preocupação do uso pacífico desse subproduto que pode ser utilizado para fabricação de bombas atômicas.

            Ainda nesse sentido, temos outras fontes de energias que são menos difundidas até o momento, sendo as principais cogitadas e até mesmo implementadas em alguns locais do país: Energia Solar através de células fotovoltaicas, Energia de marés e ondas através do movimento das águas do mar, e ainda energia de biomassa que se cogita boa participação futura.

8. SUBPRODUTOS DA ENERGIA NUCLEAR

            Os principais subprodutos da energia nuclear ou lixo nuclear são os principais causadores de discussões, pois até hoje não se tem uma solução definitiva para esse tipo de rejeito. Ainda tendo a preocupação com a segurança desses materiais que se caindo em mãos erradas podem ser utilizadas para produção de bombas nucleares. Assim como o risco de contaminação caso algum acidente ocorra no processo, o que ocasiona grandes problemas ambientais de contaminação e inutilização de grandes áreas, além de problemas de saúdes que pode vir a atingir pessoas que entraram em contato com essa radiação.

            Assim temos definidos que os lixos nucleares, que podem ser de baixa, média atividade radiativa que são roupas e luvas e o lixo de alta radiatividade que são os combustíveis já utilizados.

            Esses materiais são devidamente manuseados para que não ocorra contaminação do meio. No caso do Brasil esse lixo de alta radiatividade é guardado em piscinas subterrâneas preparadas para esse armazenamento, não tendo um local definitivo para o mesmo, e em outros países como Alemanha e Estados Unidos utilizam de depósitos subterrâneos em altas profundidades.

9. CONSIDERAÇÕES FINAIS

            Apesar das polêmicas que são geradas pela produção da energia através de combustível nuclear, o seu uso em alguns países chega a quase totalidade das necessidades e ainda não trazendo grandes impactos. Assim a tecnologia vem evoluindo para que problemas ambientais e acidentes que ocorreram não aconteçam mais.

            Os principais acidentes ocorridos foram os de Three Mile Island, na Pensilvânia – EUA, em 1979; e na usina de Chernobyl, em Kiev, Ucrânia, em 1986. NO Brasil o único acidente que radiológico que ocorreu foi 1987, na cidade de Goiânia, sendo o elemente radiativo o césio 137.  Causou 4 mortes e contaminação de outras 678 aproximadamente (Dados do ministério da Saúde).

            Comparando com as demais fontes de energia que podem ser utilizadas no Brasil, a energia nuclear não ocupa lugar privilegiado, sendo seu estudo e aprimoramento importante para efeitos futuros e demais aplicações.

RESUMO: O presente artigo retrata a participação do Brasil na utilização da energia nuclear, identificando os principais usos da tecnologia, assim como a comparação com as demais formas de energia que o país faz uso. Também mostra a preocupação com a fonte utilizada para obtenção da energia e a distribuição da matriz energética que o país detém.

Palavras-chave: Energia, energia nuclear, fontes de energia, resíduos nucleares.

ABSTRACT: This article portrays the participation of Brazil in the use of nuclear energy, identifying the main uses of technology, as well as comparison with other forms of energy the country uses. It also shows concern for the source used to obtain the energy and the distribution of the energy that the country has.

Keywords: Energy, nuclear energy, renewable energy, nuclear waste

REFERÊNCIAS

 GOLDEMBERG, J. Energia e desenvolvimento. Estudos Avançados, São Paulo. Edição 33, 1998.

SILVA, E.P. Recursos energéticos, meio ambiente e desenvolvimento. Estudos Avançados, São Paulo. ISSN 1806-2946, 2003.

BRASIL. Comissão de meio Ambiente e desenvolvimento. Fiscalização e energia nuclear. Brasília. Março de 2006.

GOLDEMBERG, J e LUCON, O. Energia e Meio Ambiente no Brasil. Estudos Avançados, São Paulo. Edição 59, 2007.

ROSA, L.P. Geração hidrelétrica, termelétrica e nuclear. Estudos Avançados, São Paulo. Edição 59, 2007.

BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Resenha Energética Brasileira. Brasília. Abril de 2008.

BRASIL. CARDOSO et.al. Comissão Nacional de Energia Nuclear. Aplicações da Energia Nuclear e Energia Nuclear.