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 o início da eletricidade, a principal fonte de energia elétrica era a combustão de combustíveis fósseis. Com o tempo, apesar das vantagens dos combustíveis fósseis, os cientistas observaram que os gases que eles emitem criam uma camada na atmosfera que não permite que o calor escape. Esse fenômeno é chamado de efeito estufa e promove as mudanças climáticas e o aquecimento global do planeta.
Por isso, surgiram outras alternativas para obter eletricidade utilizando outros recursos como a energia solar, eólica, hidráulica e, principalmente, a energia nuclear.
A presença de usinas nucleares ao redor do mundo tem levado a debates importantes sobre energia nuclear. Neste artigo, discutiremos as vantagens e desvantagens das usinas nucleares.
Para que serve uma usina nuclear?
Usinas nucleares são usadas para gerar eletricidade de forma eficiente e contínua por meio da fissão nuclear. Esse processo envolve a divisão de átomos de urânio ou plutônio, o que libera uma grande quantidade de energia na forma de calor. Esse calor é usado para aquecer água e produzir vapor, que movimenta turbinas conectadas a geradores elétricos.
Ao contrário das usinas termelétricas que queimam combustíveis fósseis, as usinas nucleares não emitem dióxido de carbono durante a geração de eletricidade, o que as torna uma opção atraente para reduzir a poluição do ar e combater as mudanças climáticas. Além disso, podem operar continuamente, fornecendo energia estável sem depender das condições climáticas, como é o caso da energia solar ou eólica.
No entanto, eles também apresentam desafios, como o gerenciamento de resíduos radioativos e o risco de acidentes nucleares, que podem ter consequências graves para o meio ambiente e a saúde. Apesar disso, muitos países continuam investindo em energia nuclear como parte de sua estratégia energética, devido à sua capacidade de fornecer grandes quantidades de eletricidade de forma confiável e com baixas emissões de gases de efeito estufa.
Como funciona uma usina nuclear em poucas palavras?
Para entender os benefícios de uma usina nuclear, é importante entender brevemente como ela funciona.
Uma usina nuclear tem a missão de converter a energia que mantém os átomos unidos em energia elétrica. Para fazer isso, ele usa átomos com núcleo atômico pesado porque são mais instáveis. O urânio é um tipo ideal de átomo para essa finalidade, tornando-o o combustível nuclear mais amplamente utilizado nesse tipo de instalação de energia.
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 vapor que aciona turbinas a vapor. As turbinas são conectadas a alternadores que geram energia elétrica.
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 gerado, é necessário muito pouco combustível nuclear.
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Os reatores nucleares, graças às barras 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 vantagem clara sobre muitas fontes de energia renováveis, como a energia solar ou 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, ele não gera gases de efeito estufa, dióxido de carbono ou algo semelhante. A fumaça que às vezes pode ser vista saindo de suas chaminés é vapor de água.
Riscos das usinas nucleares
Cada organização ambiental tem seus próprios argumentos contra a energia nuclear. No entanto, há duas desvantagens na energia nuclear que sustentam todas elas:
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Embora as medidas de segurança tenham melhorado ano após ano, a possibilidade de um acidente nuclear sempre existe. Houve vários vazamentos e acidentes nucleares ao longo da história. Os mais devastadores foram os acidentes nas usinas de Chernobyl e Fukushima, mas eles também podem acontecer em outros centros onde material nuclear é usado (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 conseguiram reagir com produtos de fissão. O combustível usado ainda é radioativo e deve ser protegido e encapsulado por anos para evitar que se torne prejudicial.
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As usinas nucleares devem ter sistemas de segurança para evitar ataques terroristas que causem vazamento de material contaminado.
O que são usinas de fusão nuclear e para que elas são usadas?
Usinas de fusão nuclear são um tipo de usina que também serve para gerar energia elétrica, mas usa a energia nuclear de uma maneira diferente: em vez de dividir um átomo pesado, dois átomos leves são unidos.
No momento, essa tecnologia está em fase de desenvolvimento e ainda não há reatores comerciais de fusão nuclear em operação. Entretanto, grandes progressos foram feitos recentemente.
Uma vez colocadas em operação, as usinas de fusão nuclear resolveram as principais desvantagens da energia nuclear nas usinas de fissão (todas atualmente em operação). Os produtos da fusão nuclear são muito menos perigosos e o combustível utilizado (hidrogênio) é praticamente inesgotável.