As usinas nucleares são usadas para produzir eletricidade usando energia nuclear. É um tipo de usina termelétrica cuja fonte de calor são as reações de fissão nuclear que ocorrem em seu interior.
Desde os primórdios da eletricidade, a principal fonte de energia elétrica era a queima de combustíveis fósseis. Ao longo do tempo, apesar das vantagens da energia fóssil, os cientistas observaram que os gases que emitem criam uma camada na atmosfera que não deixa escapar o calor. Esse fenômeno é chamado de efeito estufa e favorece as mudanças climáticas e o aquecimento global do planeta.
Por esta razão, surgiram outras alternativas de obtenção de eletricidade a partir de outros recursos como a energia solar, eólica ou hidráulica e, principalmente, a energia nuclear.
A presença de usinas nucleares em todo o mundo tem levado a importantes debates sobre a energia nuclear. Neste artigo, discutiremos as vantagens e desvantagens das usinas nucleares.
Como funciona uma usina nuclear em poucas palavras?
Para entender os benefícios de uma usina nuclear, é importante conhecer brevemente como funciona uma usina nuclear.
Uma usina nuclear tem a missão de converter a energia que mantém os átomos unidos em energia elétrica. Para isso, utiliza átomos com núcleo atômico pesado por serem mais instáveis. O urânio é um tipo de átomo ideal para essa finalidade, por isso é o combustível nuclear mais utilizado nesse tipo de instalação energética.
As usinas nucleares possuem um reator nuclear (às vezes vários) cuja função é provocar a quebra desses átomos instáveis. Esse processo, conhecido como fissão nuclear, libera uma grande quantidade de energia que é usada para gerar o vapor que aciona as turbinas a vapor. As turbinas são conectadas a alternadores que geram eletricidade.
Existem diferentes tipos de reatores nucleares, sendo os mais comuns os reatores de água pressurizada (PWR) e os reatores de água fervente (BWR). Cada um tem suas diferenças, mas o princípio é o mesmo: gerar calor por meio de reações nucleares, acionar turbinas e acionar um gerador elétrico.
Vantagens das usinas nucleares
Praticamente todas as vantagens das usinas nucleares estão relacionadas ao custo e à capacidade de produção de eletricidade. Abaixo, listamos as vantagens mais notáveis.
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Para cada watt de energia elétrica gerada, é necessária uma quantidade muito pequena de combustível nuclear.
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Os reatores nucleares, graças às hastes de controle e outros sistemas, permitem que a potência de saída seja regulada de acordo com a demanda. Em outras palavras, eles podem regular a quantidade de eletricidade gerada a qualquer momento. Esta é uma clara vantagem sobre muitas fontes de energia renováveis, como a energia solar ou a energia eólica, que dependem da radiação solar, do clima e de outros fatores que não podem ser controlados.
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Em condições normais de operação, não gera gases de efeito estufa, dióxido de carbono ou similares. A fumaça que às vezes pode ser vista saindo de suas chaminés é vapor d'água.
Riscos de usinas nucleares
Cada organização ambiental tem seus próprios argumentos contra a energia nuclear. No entanto, existem duas desvantagens para a energia nuclear que sustentam todos eles:
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Apesar de as medidas de segurança terem melhorado ano a ano, a possibilidade de um acidente nuclear sempre existe. Ao longo da história houve vários vazamentos e acidentes nucleares. Os mais devastadores foram os acidentes nas usinas de Chernobyl e Fukushima, mas também podem acontecer em outros centros onde se trabalha com material nuclear (hospitais, usinas de tratamento de urânio, etc.).
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A dificuldade de gerenciar os resíduos nucleares gerados. O combustível usado é composto de átomos de urânio que não foram capazes de reagir junto com os produtos da fissão. O combustível usado ainda é radioativo e precisa ser protegido e encapsulado por anos para ser inofensivo.
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As usinas nucleares devem ter sistemas de segurança para prevenir ataques terroristas que causem a liberação de material contaminado.
O que são usinas de fusão nuclear e para que servem?
As usinas de fusão nuclear são um tipo de usina que também serve para gerar eletricidade, mas utiliza a energia nuclear de uma forma diferente: ao invés de dividir um átomo pesado, dois átomos leves são unidos.
No momento, essa tecnologia está em fase de desenvolvimento e ainda não existe um reator nuclear de fusão comercial em operação. No entanto, houve grandes avanços recentemente.
Uma vez comissionadas, as usinas nucleares de fusão resolveram as principais desvantagens da energia nuclear nas usinas de fissão (todas as quais estão em operação hoje). Os produtos da fusão nuclear são muito menos perigosos e o combustível utilizado (hidrogênio) é praticamente inesgotável.
