O principal uso da energia nuclear é a geração de energia elétrica em usinas nucleares. No entanto, alguns dos benefícios da energia nuclear se refletem em aplicações relacionadas ao meio ambiente.
A principal fonte de poluição do meio ambiente encontra-se nas atividades humanas. O crescimento populacional e o desenvolvimento tecnológico industrial implicam em uma necessidade crescente de energia elétrica.
Desde a revolução industrial, o uso de combustíveis fósseis cresceu exponencialmente. A particularidade dessa forma de energia é a geração de resíduos e gases de efeito estufa prejudiciais às mudanças climáticas.
A contaminação das águas superficiais e subterrâneas também é um grande problema ambiental.
Os principais usos ambientais da energia nuclear são:
1. Redução do efeito estufa
O aquecimento global é um problema latente para o meio ambiente. Isso se deve ao lançamento de gases durante a combustão de combustíveis fósseis e de matéria orgânica como madeira e lixo.
A energia nuclear permite o uso de análises isotópicas que permitem o cálculo das emissões de dióxido de carbono em uma zona industrial. Métodos nucleares, como a irradiação por feixe de elétrons, são muito úteis para remover gases poluentes emitidos por usinas térmicas.
Um método inovador e simples de calcular as emissões de CO2 consiste em observar o crescimento das plantas em uma área industrial. Essas plantas capturam o carbono 14 radioativo da radiação cósmica e também o carbono emitido pelas indústrias.
Dessa forma, ao determinar a proporção de carbono radioativo, pode-se determinar a emissão total de CO2 na área.
Ao mesmo tempo, como acontece com a maioria das energias renováveis, a geração de eletricidade por meio de uma usina nuclear reduz a dependência de usinas termelétricas convencionais.
No entanto, a principal desvantagem das usinas nucleares é a possibilidade de acidentes nucleares como o de Fukushima em 2011.
2. Contaminação de águas superficiais e subterrâneas
As técnicas isotópicas podem ajudar a avaliar a vulnerabilidade das águas subterrâneas à contaminação da superfície. Eles também permitem especificar as fontes de contaminação da superfície:
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Natural
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Agrícola.
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Doméstico
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Industrial
A partir de baixos níveis de radiação, consegue-se um efeito esterilizante. Esta propriedade é usada para a eliminação de germes patogênicos de águas residuais.
3. Contaminação do solo
Sabe-se agora que a contaminação do solo afeta a cadeia alimentar.
A agricultura usa com mais frequência produtos químicos poluentes que penetram no solo por meio de fertilizantes de nitrogênio e pesticidas. Esses produtos devem ser cuidadosamente testados antes do uso e garantir sua decomposição em produtos que não apresentem riscos ao meio ambiente.
A aplicação de técnicas isotópicas permite determinar a decomposição desses produtos e sua destinação final. Os métodos nucleares são os mais adequados para avaliar com precisão a poluição e a fonte exata que a causou.
4. Erradicação de pragas de insetos
Os insetos às vezes são uma ameaça à saúde de animais e humanos. Uma infestação de insetos pode destruir valiosas colheitas de alimentos.
Tradicionalmente, os inseticidas eram usados, mas devido à sua composição química constituíam um potencial risco de contaminação ambiental e alimentar. Além disso, os insetos desenvolveram maior resistência a eles, tendo que utilizar maiores quantidades.
Atualmente, estão sendo desenvolvidos novos métodos de combate aos insetos, que não representam risco para o meio ambiente. O seguinte pode ser destacado:
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Técnica de insetos estéreis (SIT): consiste na produção de grandes quantidades de insetos em criadouros que são esterilizados com radiação gama. Esses insetos são liberados e quando eles se acasalam com insetos selvagens, nenhuma prole é produzida.
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Manipulação genética para seleção de insetos machos: a liberação apenas de insetos machos permite a erradicação de moscas-praga, reforçando a técnica SIT. Essa técnica se baseia na manipulação genética dos cromossomos das moscas com radiação ionizante para liberar apenas machos.
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Esterilidade hereditária: esta técnica é usada principalmente para erradicar as pragas da traça. Está provado que, ao irradiar uma população de mariposas com baixas doses, seus descendentes são estéreis.
5. Hidrologia e tratamento de água potável
A escassez e a degradação da água são causas de preocupação em todo o mundo. A não otimização dos recursos hídricos pode resultar na redução do crescimento econômico e em certos riscos para a saúde humana e o meio ambiente.
A hidrologia isotópica nos permite conhecer o comportamento da água. Os principais usos dos isótopos radioativos são a datação e o tempo de trânsito da água. Usando traçadores, a origem, velocidade de fluxo, fontes de contaminação e processos de degradação da água podem ser determinados.
A tecnologia nuclear também permite:
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Dessalinize a água do mar.
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Trate a contaminação das águas subterrâneas.
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Determine a origem da salinidade.
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Conheça a idade da água.
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Dimensionando um reservatório.