14 Vantagens e Desvantagens da Energia Nuclear

As vantagens e desvantagens da energia nuclear são um debate bastante comum na sociedade atual, claramente dividido em dois lados. Alguns argumentam que é uma energia confiável e barata, enquanto outros alertam para desastres que podem levar ao mau uso.

A energia nuclear ou energia atômica é obtida através do processo de fissão nuclear, que consiste em bombardear um átomo de urânio com nêutrons para que seja dividido em dois, liberando grandes quantidades de calor que são usadas para gerar eletricidade.

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A primeira usina nuclear foi inaugurada em 1956 no Reino Unido. Segundo Castells (2012), em 2000, 487 reatores nucleares que produziam um quarto da eletricidade do mundo foram contabilizados. Atualmente, seis países (EUA, França, Japão, Alemanha, Rússia e Coréia do Sul) concentram quase 75% da produção de energia nuclear (Fernández e González, 2015).

Muitas pessoas pensam que a energia atômica é muito perigosa graças a acidentes famosos como Chernobyl ou Fukushima. No entanto, há quem considere esse tipo de energia como “limpa” porque possui muito poucas emissões de gases de efeito estufa.

Vantagens

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Densidade de alta energia

O urânio é o elemento comumente usado em usinas nucleares para produzir eletricidade. Isso tem a propriedade de armazenar grandes quantidades de energia.

Apenas um grama de urânio é igual a 18 litros de gasolina e um quilo produz aproximadamente a mesma energia que 100 toneladas de carvão (Castells, 2012).

Mais barato que os combustíveis fósseis

Em princípio, o custo do urânio parece ser muito mais caro que o do petróleo ou da gasolina, mas se levarmos em conta que apenas pequenas quantidades desse elemento são necessárias para gerar quantidades significativas de energia, no final, o custo se torna menor do que o dos combustíveis fósseis.

Disponibilidade

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Consumo global de energia com base em informações da Statistical Review of World Energy (2016). Delphi234 [CC0].

Uma usina nuclear tem a qualidade de operar o tempo todo, 24 horas por dia, 365 dias por ano, para fornecer eletricidade a uma cidade; Isso se deve ao fato de o período de reabastecimento ocorrer todos os anos ou seis meses, dependendo da planta.

Outros tipos de energia dependem de um suprimento constante de combustível (como usinas a carvão), ou são intermitentes e limitados pelo clima (como fontes renováveis).

Emite menos gases de efeito estufa do que combustíveis fósseis

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Consumo mundial de energia nuclear. Vacuum Nuclear [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

A energia atômica pode ajudar os governos a cumprir seus compromissos de redução de emissões de GEE. O processo de operação na usina nuclear não emite gases de efeito estufa, uma vez que não requer combustíveis fósseis.

No entanto, as emissões que ocorrem ocorrem durante todo o ciclo de vida da planta; construção, operação, extração e moagem de urânio e desmantelamento da usina nuclear. (Sovacool, 2008).

Dos estudos mais importantes realizados para estimar a quantidade de CO2 liberada pela atividade nuclear, o valor médio é de 66 g de CO2e / kWh. Qual é um valor mais alto das emissões do que outros recursos renováveis, mas permanece inferior às emissões geradas pelos combustíveis fósseis (Sovacool, 2008).

Precisa de pouco espaço

Uma usina nuclear precisa de pouco espaço em comparação com outros tipos de atividades energéticas; requer apenas um terreno relativamente pequeno para a instalação do reitor e das torres de resfriamento.

Pelo contrário, as atividades de energia eólica e solar exigiriam que grandes terras produzissem a mesma energia que uma usina nuclear ao longo de sua vida útil.

Gera pouco desperdício

Os resíduos gerados por uma usina nuclear são extremamente perigosos e nocivos ao meio ambiente. No entanto, a quantidade delas é relativamente pequena se a compararmos com outras atividades e, se medidas de segurança apropriadas forem usadas, elas poderão permanecer isoladas do ambiente sem representar nenhum risco.

Tecnologia ainda em desenvolvimento

Ainda existem muitos problemas a serem resolvidos quando se trata de energia atômica. No entanto, além da fissão, existe outro processo chamado fusão nuclear, que consiste em unir dois átomos simples para formar um átomo pesado.

O desenvolvimento da fusão nuclear, visa usar dois átomos de hidrogênio para produzir um de hélio e gerar energia, é a mesma reação que ocorre ao sol.

Para que a fusão nuclear ocorra, são necessárias temperaturas muito altas e um poderoso sistema de refrigeração, o que implica sérias dificuldades técnicas, por isso ainda está em desenvolvimento.

Se implementado, implicaria uma fonte mais limpa, pois não produziria resíduos radioativos e também geraria muito mais energia do que é produzido atualmente pela fissão de urânio.

Vantagens D

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Usina nuclear de Grafenrheinfeld na Alemanha

O urânio é um recurso não renovável

Dados históricos de muitos países mostram que, em média, não mais que 50-70% de urânio poderia ser extraído em uma mina, uma vez que concentrações de urânio abaixo de 0,01% não são mais viáveis, pois requer processamento de uma quantidade maior de rochas e a energia utilizada é maior do que o que poderia ser gerado na planta. Além disso, a mineração de urânio tem uma meia-vida de extração de depósitos de 10 ± 2 anos (Dittmar, 2013).

Dittmar propôs um modelo em 2013 para todas as minas de urânio existentes e planejadas até 2030, em que um pico global de mineração de urânio de 58 ± 4 kton é obtido por volta de 2015 para ser posteriormente reduzido a um máximo de 54 ± 5 ​​kton até 2025 e, no máximo, 41 ± 5 km por volta de 2030.

Esse valor não será mais suficiente para alimentar usinas nucleares existentes e planejadas nos próximos 10 a 20 anos (Figura 1).

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Figura 1. Pico da produção de urânio no mundo e comparação com outros combustíveis (Fernández e González, 2015)

Não pode substituir combustíveis fósseis

A energia nuclear por si só não representa uma alternativa aos combustíveis baseados em petróleo, gás e carvão, pois para substituir os 10 terawatios que são gerados no mundo a partir de combustíveis fósseis, serão necessárias 10 mil usinas nucleares. De fato, existem apenas 486 no mundo.

É preciso muito investimento em dinheiro e tempo para construir uma usina nuclear, geralmente leva mais de 5 a 10 anos desde o início da construção até o comissionamento, e é muito comum que ocorram atrasos em todas as novas usinas (Zimmerman 1982).

Além disso, o período operacional é relativamente curto, aproximadamente 30 ou 40 anos, e é necessário um investimento extra para o desmantelamento da planta.

Depende de combustíveis fósseis

Os profissionais relacionados à energia nuclear dependem de combustíveis fósseis. O ciclo do combustível nuclear não envolve apenas o processo de geração de eletricidade na usina, mas também consiste em uma série de atividades que vão desde a exploração e exploração de minas de urânio até o fechamento e desativação da usina nuclear.

A mineração de urânio é prejudicial ao meio ambiente

A mineração de urânio é uma atividade muito prejudicial para o meio ambiente, pois para obter 1 kg de urânio é necessário remover mais de 190.000 kg de terra (Fernández e González, 2015).

Nos Estados Unidos, os recursos de urânio em depósitos convencionais, onde o urânio é o principal produto, são estimados em 1.600.000 toneladas de substrato dos quais podem ser recuperados, recuperam 250.000 toneladas de urânio (Theobald, et al. 1972)

O urânio é extraído na superfície ou no subsolo, é triturado e depois lixiviado em ácido sulfúrico (Fthenakis e Kim, 2007). Os resíduos gerados contaminam o solo e a água do local com elementos radioativos e contribuem para a deterioração do meio ambiente.

O urânio traz riscos significativos à saúde dos trabalhadores envolvidos na extração. Samet e colaboradores Concluíram em 1984 que a mineração de urânio é um fator de risco maior para o desenvolvimento de câncer de pulmão do que fumar cigarro.

Resíduos muito persistentes

Quando uma planta termina suas operações, é necessário iniciar o processo de desmontagem para garantir que os usos futuros da terra não apresentem riscos radiológicos para a população ou o meio ambiente.

O processo de desmantelamento consiste em três níveis e é necessário um período de cerca de 110 anos para que a terra esteja livre de contaminação. (Dorado, 2008).

Atualmente, existem cerca de 140.000 toneladas de resíduos radioativos sem vigilância, que foram despejados na Trincheira do Atlântico entre 1949 e 1982, pelo Reino Unido, Bélgica, Holanda, França, Suíça, Suécia, Alemanha e Itália (Reinero, 2013, Fernández e González, 2015). Dado que a vida útil do urânio é de milhares de anos, isso representa um risco para as gerações futuras.

Desastres nucleares

As usinas nucleares são construídas com rígidos padrões de segurança e suas paredes são feitas de concreto com vários metros de espessura para isolar o material radioativo do exterior.

No entanto, não é possível afirmar que eles são 100% seguros. Ao longo dos anos, houve vários acidentes que até o momento implicam que a energia atômica representa um risco para a saúde e a segurança da população.

Em 11 de março de 2011, ocorreu um terremoto de 9 graus na Escala Richter, na costa leste do Japão, causando um tsunami devastador. Isso causou grandes danos à usina nuclear de Fukushima-Daiichi, cujos reatores foram seriamente afetados.

Explosões subsequentes dentro dos reatores liberaram produtos de fissão (radionuclídeos) na atmosfera. Os radionuclídeos rapidamente se juntaram aos aerossóis atmosféricos (Gaffney et al., 2004) e, posteriormente, percorreram grandes distâncias ao redor do mundo junto com as massas de ar devido à grande circulação da atmosfera. (Lozano, et al. 2011).

Além disso, uma grande quantidade de material radioativo foi derramada no oceano e, até hoje, a fábrica de Fukushima continua a liberar água contaminada (300 t / d) (Fernández e González, 2015).

O acidente de Chernobyl ocorreu em 26 de abril de 1986, durante uma avaliação do sistema de controle elétrico da planta. A catástrofe expôs 30.000 pessoas que vivem perto do reator a cerca de 45 rem de radiação cada, aproximadamente o mesmo nível de radiação experimentado pelos sobreviventes da bomba de Hiroshima (Zehner, 2012)

Durante o período inicial após o acidente, os isótopos biologicamente liberados mais significativos foram iodo radioativo, principalmente iodo 131 e outros iodetos de vida curta (132, 133).

A absorção do iodo radioativo pela ingestão de água e alimentos contaminados e pela inalação resultou em séria exposição interna à glândula tireóide das pessoas.

Durante os 4 anos após o acidente, os exames médicos detectaram alterações substanciais no estado funcional da tireóide em crianças expostas, especialmente crianças menores de 7 anos de idade (Nikiforov e Gnepp, 1994).

Usos de guerra

Segundo Fernández e González (2015), é muito difícil separar a indústria nuclear civil das forças armadas, porque os resíduos de usinas nucleares, como plutônio e urânio empobrecido, são uma matéria-prima na fabricação de armas nucleares. O plutônio é a base das bombas atômicas, enquanto o urânio é usado em projéteis.

O crescimento da energia nuclear aumentou a capacidade das nações de obter urânio para armas nucleares. É sabido que um dos fatores que levam vários países sem programas de energia nuclear a manifestar interesse nessa energia é a base para que esses programas possam ajudá-los a desenvolver armas nucleares. (Jacobson e Delucchi, 2011).

Um aumento global em larga escala das instalações de energia nuclear pode colocar o mundo em risco de uma possível guerra nuclear ou ataque terrorista. Até o momento, o desenvolvimento ou tentativa de desenvolvimento de armas nucleares de países como Índia, Iraque e Coréia do Norte foi realizado em segredo nas instalações de energia nuclear (Jacobson e Delucchi, 2011).

Referências

  1. Castells XE (2012) Reciclagem de resíduos industriais: Resíduos sólidos urbanos e lodo de esgoto. Edições Díaz de Santos p. 1320
  2. Dittmar, M. (2013). O fim do urânio barato. Science of the Total Environment, 461, 792-798.
  3. Fernández Durán, R. e González Reyes, L. (2015). Na espiral da energia. Volume II: Colapso do capitalismo global e civilizacional.
  4. Fthenakis, VM, & Kim, HC (2007). Emissões de gás estufa da energia solar elétrica e nuclear: um estudo do ciclo de vida. Política energética, 35 (4), 2549-2557.
  5. Jacobson, MZ, & Delucchi, MA (2011). Fornecendo toda a energia global com energia eólica, água e solar, Parte I: Tecnologias, recursos energéticos, quantidades e áreas de infraestrutura e materiais. Política energética, 39 (3), 1154-1169.
  6. Lozano, RL, Hernández-Ceballos, MA, Adame, JA, Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, EG, & Bolívar, JP (2011). Impacto radioativo do acidente de Fukushima na Península Ibérica: evolução e percurso anterior da pluma. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
  7. Nikiforov, Y., & Gnepp, DR (1994). Câncer de tireóide pediátrico após o desastre de Chernobyl. Estudo patomorfológico de 84 casos (1991-1992) da República da Bielorrússia. Câncer, 74 (2), 748-766.
  8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Desmontagem e fechamento de usinas nucleares. Conselho de Segurança Nuclear. SDB-01.05. P 37
  9. Samet, JM, Kutvirt, DM, Waxweiler, RJ e Key, CR (1984). Mineração de urânio e câncer de pulmão em homens navajos. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
  10. Sovacool, BK (2008). Valorizando as emissões de gases de efeito estufa da energia nuclear: uma pesquisa crítica. Política energética, 36 (8), 2950-2963.
  11. Theobald, PK, Schweinfurth, SP e Duncan, DC (1972). Recursos energéticos dos Estados Unidos (nº CIRC-650). Geological Survey, Washington, DC (EUA).
  12. Zehner, O. (2012). Futuro instável da energia nuclear. The Futurist, 46, 17-21.
  13. Zimmerman, MB (1982). Efeitos de aprendizagem e comercialização de novas tecnologias energéticas: O caso da energia nuclear The Bell Journal of Economics, 297-310.

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