Curso de Energia Solar no Mercado Livre de Energia (ACL)

Energia nuclear: o que é, de onde vem, como é produzida, vantagens e desvantagens

Você sabe o que é a energia nuclear, como funciona, como a energia é produzida e todas as vantagens e desvantagens? Entenda neste artigo todas as principais informações relacionadas à energia nuclear.

Energia nuclear é a energia gerada a partir de reações nucleares nas usinas termonucleares, que utilizam urânio e outros elementos como combustível. Assim, nessas usinas nucleares, as reações nucleares liberam esse tipo de energia para produzir calor, que é utilizado em turbinas a vapor para gerar <a href="https://www.portalsolar.com.br/energia-eletrica-o-que-e">eletricidade</a>.&nbsp;

No território brasileiro, temos a Angra 1, que foi a primeira das usinas nucleares do programa nuclear do Brasil, localizada na Praia de Itaorna, em Angra dos Reis.

Hoje em dia, também existe a Angra 2 em atividade e a Angra 3 em construção, que foi recentemente pauta de notícias devido ao desvio de verbas.&nbsp;

Em função dos possíveis danos que ela pode causar ao meio ambiente, a <a href="https://www.portalsolar.com.br/energia-nuclear">energia nuclear</a> possui um caráter controverso. Dentre os desastres provocados por esse tipo de energia, está o caso de Chernobyl, na Ucrânia, que matou mais de 4.000 pessoas de câncer.

Há também o de Fukushima, no Japão, em 2011, causado por um tsunami, que fez com que mais de 200.000 pessoas tivessem de ser removidas da região em decorrência do perigo de contaminação por radiação.

Para conhecermos a origem da energia nuclear, vamos passar brevemente pela sua história, que iniciou entre os séculos XIX e XX, período em que estavam ocorrendo descobertas acerca do comportamento e da estrutura dos átomos, o que influenciou a descoberta da energia nuclear.&nbsp;

Esse foi um período de muitos avanços na área da radioatividade, com grandes nomes envolvidos, como Marie Curie, Antoine Becquerel e Wilhelm Röentgen.

Dentro disso, a fissão nuclear, que é um dos tipos de energia nuclear, foi observada pela primeira vez entre 1938 e 1939 por Otto Hahn e Fritz Strassmann, físicos alemães, com contribuição de Lise Meitner.

Depois, em 1942 foi construído o primeiro reator nuclear e a primeira reação em cadeia, e somente em 1946 é que aconteceu a primeira geração de energia elétrica por meio da energia nuclear.&nbsp;

Desde então, muita coisa mudou, especialmente após os acidentes nucleares destacados anteriormente, evidenciando os riscos da energia nuclear.

Porém, nos últimos anos, com investimentos em novas tecnologias, a energia nuclear vem ganhando técnicas mais seguras.&nbsp;

Um dos principais exemplos é o projeto desenvolvido por uma das empresas de Bill Gates, a Terra Power, no qual busca construir um reator nuclear que será resfriado com sódio líquido, sem depender da operação humana, que é suscetível a falhas.&nbsp;

A previsão é de colocar o reator em operação até o ano de 2030, fazendo deste projeto de energia nuclear um dos mais seguros, com geração de energia limpa.

Termonuclear são as reações que envolvem a fusão de núcleos atômicos leves, como hidrogênio, a temperaturas extremamente altas, liberando uma enorme quantidade de energia.

É considerado uma fonte esgotável e não renovável.

Energia nuclear é obtida pela cisão, onde núcleos são fragmentados por partículas, ou pela fusão, a junção de dois núcleos. No primeiro caso, o núcleo é bombardeado por partículas menores, levando à sua fragmentação. Já na fusão, ocorre a junção de dois núcleos.

O principal uso da energia nuclear é a produção de energia elétrica por meio de usinas termonucleares. Essas usinas nucleares funcionam devido à separação nuclear controlada dentro dos reatores, que é responsável por aquecer a água e transformá-la em vapor.

Em alta pressão, esse vapor gira a turbina, que, por sua vez, aciona o gerador, produzindo eletricidade.

Agora que você já sabe o que é energia nuclear e como ela funciona, confira as vantagens da energia nuclear e suas desvantagens.

É possível dividir os tipos de energia nuclear em fusão
nuclear e fissão nuclear. Em resumo, a fissão nuclear envolve a divisão de
átomos, enquanto a fusão nuclear envolve a fusão de átomos. Ambos os processos
liberam grandes quantidades de energia, e eles têm aplicações distintas na
<a href="https://www.portalsolar.com.br/energia-eletrica-o-que-e">geração de eletricidade</a> e pesquisa científica.

Fusão nuclear é a reação nuclear na qual os núcleos atômicos se combinam formando um átomo mais pesado, liberando uma enorme quantidade de energia. Este processo é o que alimenta o Sol e outras estrelas, onde a fusão de átomos de hidrogênio produz hélio e libera energia no processo.

Na Terra, a fusão nuclear é um desafio técnico
significativo, mas os cientistas estão trabalhando em projetos de reatores de
fusão experimental, como o ITER (International Thermonuclear Experimental
Reactor), na busca pela geração de energia controlada por fusão.

A fissão nuclear é o processo em que o núcleo de um átomo é
dividido em dois ou mais núcleos menores, liberando uma grande quantidade de
energia. Este processo é comumente utilizado em reatores nucleares para a
geração de eletricidade. Isótopos de urânio, como o urânio-235, são
frequentemente usados como combustível nesses reatores.

Durante a fissão nuclear, são liberados nêutrons que podem
causar a fissão de outros átomos, desencadeando uma reação em cadeia.

As usinas nucleares funcionam gerando eletricidade através de reações nucleares. O reator nuclear aquece água, que se transforma em vapor e movimenta turbinas, gerando energia elétrica.

Onde a energia nuclear pode ser utilizada?

A energia nuclear, gerada em usinas termonucleares, tem diversas aplicações em diferentes setores. Algumas das principais aplicações incluem:

A aplicação mais conhecida da energia nuclear é na geração
de eletricidade. Usinas nucleares utilizam a fissão nuclear para produzir
calor, que é então convertido em eletricidade por meio de turbinas e geradores.

A energia nuclear também é usada em propulsão, especialmente
em submarinos e navios nucleares. A propulsão nuclear oferece uma fonte de
energia duradoura e potente para a propulsão de veículos.

Em medicina, a energia nuclear é usada em técnicas como a
tomografia por emissão de pósitrons (PET) e a medicina nuclear. Essas técnicas
são essenciais para diagnósticos mais precisos e tratamento de doenças como o
câncer.

A irradiação de alimentos é um processo que utiliza fontes
de radiação ionizante para eliminar microrganismos e prolongar a vida útil dos
alimentos. Isso ajuda a reduzir o risco de contaminação e deterioração.

Geração de Calor para Processos Industriais

A energia nuclear também pode ser utilizada para geração de
calor em processos industriais, substituindo combustíveis fósseis em algumas
aplicações.

A energia nuclear é fundamental em muitas áreas de pesquisa
científica, incluindo física nuclear, química nuclear e ciências dos materiais.
A utilização de reatores nucleares em instituições de pesquisa contribui para
avanços em diversas disciplinas.

Em missões espaciais, a energia nuclear é frequentemente
usada em geradores termoelétricos de radioisótopos para fornecer energia a
espaçonaves e sondas espaciais em locais onde a luz solar é limitada.

Energia nuclear: vantagens e desvantagens

Tendo em vista como funcionam as usinas nucleares e sabendo que a energia nuclear não se trata de uma fonte de <a href="https://www.portalsolar.com.br/energia-renovavel">energia renovável</a>, é natural que existam benefícios e riscos. Portanto, vamos apontar quais são as vantagens da energia nuclear e as suas desvantagens.

De acordo com dados da Agência Nacional de Energia Elétrica
(Aneel), o Brasil contava com 1.990 MW de capacidade instalada de geração
nuclear ao final de 2023, correspondendo a 0,9% da matriz elétrica do país.

O Brasil possui duas usinas nucleares em operação comercial:
Angra 1 e Angra 2, ambas localizadas na região de Angra dos Reis, no estado do
Rio de Janeiro. A construção da Usina Nuclear de Angra 1 foi concluída na
década de 1980, enquanto Angra 2 entrou em operação na década de 2000.

A construção da Usina Nuclear de Angra 3 foi iniciada, mas o
projeto enfrentou vários desafios e atrasos ao longo dos anos. Em 2019, houve
esforços renovados para retomar a construção, mas a conclusão da obra é cercada
de incertezas.

O Brasil também participa de pesquisas nucleares em diversas
áreas, incluindo medicina nuclear, física nuclear e ciência dos materiais. 

O país conta reservas conhecidas de urânio, que são
exploradas para abastecer suas usinas nucleares. Além disso, o Brasil possui
instalações para produção de combustível nuclear e enriquecimento de urânio.

O enriquecimento de urânio é o processo de aumentar a concentração do isótopo U-235, que é mais eficiente para a produção de energia. O Brasil desenvolveu recentemente uma tecnologia de ultracentrifugação para realizar esse processo.&nbsp;

Nessa técnica, centrífugas giram a 150 mil rotações por minuto para separar as moléculas mais pesadas das mais leves, aumentando a concentração de U-235. O diferencial da tecnologia brasileira é o uso de um campo magnético para girar as centrífugas, sem que haja contato mecânico, o que evita o desgaste dos equipamentos.

Conforme
a Agência Internacional de Energia (IEA, na sigla em inglês), a energia nuclear
é responsável por cerca de 10% da geração elétrica do mundo. Diante da
necessidade de transição energética e redução da dependência de combustíveis
fósseis, muitos países têm tomado iniciativas para expandir a operação de
usinas nucleares existentes ou construir plantas novas. 

Entre
os países que promoveram recentes progressos na geração nuclear estão:

Entenda abaixo as iniciativas de cada um deles.

Bélgica: decidiu estender as
operações de dois reatores existentes de 2025 para 2023, o que atenderá cerca
de 15% da demanda elétrica do país.

Canadá: introduziu em 2022 um
incentivo fiscal para tecnologias de <a href="https://www.portalsolar.com.br/energia-limpa">geração limpa</a>, incluindo pequenos reatores
modulares (SMRs). O principal banco de infraestrutura do país concedeu um
empréstimo para a construção de um SMRs em 2028 em uma usina existente.

China: lidera o mundo em acréscimo
de capacidade nuclear, com dois grandes reatores completados em 2022, quatro em
início de construção e planos para acelerar as instalações.

Aprenda tudo sobre energia nuclear: o que é, de onde vem essa energia, como funciona, se é renovável, suas vantagens e desvantagens e se a energia é segura.