Funcionamento de uma Central Nuclear

Fig.1 - Central Nuclear

Qualquer combustível utilizado para gerar calor é utilizado na central . A água é aquecida numa caldeira/reactor, passa ao estado de vapor sobreaquecido, que depois é expandido numa turbina. Esta expansão impulsiona a turbina, a qual está em conexão com um gerador de corrente alterna. Após a passagem na turbina, o vapor condensa, sendo então água bombeada para a caldeira, reiniciando-se o ciclo.

A água usada para a condensação, é captada no meio envolvente (Mar, Rio) e bombeada para a zona de condensação. Nesta operação a água de refrigeração aquece (60-70º) e a legislação impede que seja deitada imediatamente no meio de onde foi captada, pois a sua temperatura mataria a fauna. Por este motivo passa por uma torre de refrigeração, que possui um esquema simples de funcionamento.

Fig.2 - Torre /Chaminé

A torre, estrutura de betão armado, está aberta na base, é completamente oca no seu interior, o vento ao passar no topo da torre, provoca uma depressão no seu interior, criando assim uma corrente de ar ascensional que puxa o ar do exterior, na sua base. A cerca de 10 metros de altura, a água quente é pulverizada e o encontro desta com a corrente de ar frio em ascensão, arrefece água quente, ocorrendo a libertação de vapor de água para a atmosfera, o qual sai pelo topo da torre.

1. A central do Carregado, que é a mais antiga em funcionamento arrefece a água de refrigeração através de umas cascatas ao ar livre.



2. A central de Sines, a mais potente do país, como possui muito espaço, usa lagoas para esta operação.



3. As centrais térmicas convencionais e nucleares na antiga Europa de leste, são construídas no meio de povoações e a água é usada no aquecimento das casas (A legislação ambiental ocidental proíbe esta solução em grandes centrais, estando esta solução limitada a mini centrais térmicas).

[Texto redigido por Raquel Sofia]

Custos associados à Energia Nuclear

Geralmente a indústria apresenta valores baixos na fase de promoçao dos projectos, porque exclui a maior parte dos custos contratuais, de inflacçao e financeiros, além dos que estao associados ao desmantelamento das centrais e tratamento de resíduos.
Para Portugal, os custos de construção sao inferiores (2211 dólares/kw) ao projectado para o reactor a construir na Finlândia (2350 dólares/kw), semelhante ao português (supostamente interiamente privado).

Cá como é que a construção da central pode ser mais barata?

Nas estimativas de investimento (cerca de 3.5 mil milhões de euros):

• Não estão contabilizados os custos de ligação à rede que especialistas estimam no mínimo em 400 milhões de euros só em território nacional;

• Não estão contabilizados os verdadeiros custos de desmantelamento no fim da vida útil (60 anos), sendo que nos EUA as estimativas apontam para um valor semelhante ao investimento inicial (note-se que muitos componentes de uma central têm de ser tratados como resíduos nucleares, devido à sua elevada radioactividade);

• Não estão incluídos os custos administrativos inerentes ao surgimento de uma nova fileira energética, nomeadamente com a instalação da entidade oficial para o controlo radiológico e segurança (o Estado tem de assumir o papel de fiscalizador, controlador e de monitorização, o que exige um enorme investimento).

Também o reactor tem de parar cerca de 2 semanas de 2 em 2 anos para manutenção, sendo que os custos de operação e manutenção representam cerca de 20% do investimento inicial.
Face aos custos adicionais do nuclear (ex. reforço da rede eléctrica), há especialistas que indicam que em Portugal o nuclear só é viável se se construir pelo menos 2 centrais.

Tanto o estudo do MIT ("O Futuro da Energia Nuclear") como o estudo da Shell sobre os cenários energéticos para 2050 ("Energy Needes, Choyces and Possibilities", 2001) afirmam claramente que a energia nuclear não é competitiva com as fontes tradicionais num mercado liberalizado, ou seja, sem apoio estatal.
A subsidiação de centrais nucleares representa também um custo de oportunidade, já que esses montantes poderiam ser investidos noutras medidas com melhores resultados. Por exemplo, os investimentos na eficiência energética, que é muito baixa no País, produzem resultados positivos com mais rapidez e com custo muito inferior por tonelada de emissao de CO2 evitada.

Em suma, os custos de manutenção de uma central nuclear, ultrapassam o valor estipulado em vários milhões de euros.

Quanto aos preços: segundo um estudo do MIT o valor actual para a produção de um megawatt de uma central nuclear é de 56 euros, de uma central térmica a carvão é de 48 euros e de uma central a gás natural é de 53 euros.

[Texto redigido por Grupo Nuclear]

Urânio

Para além de ser utilizado na produção de bombas atómicas, o Urânio é o principal elemento envolvido no processo da Energia Nuclear, como combustível em centrais nucleares para a produção de energia eléctrica.

O Urânio é o último elemento químico natural da tabela periódica, sendo o átomo com o núcleo mais pesado que existe naturalmente na Terra.
Quando puro, é um sólido, metálico e radioactivo, muito duro e denso, com cor cinza.

Como começou?
Tudo começou em 1789, quando se comprovou a existência de uma "substância semi-metálica" no minério uraninita, ao qual se deu o nome de Urânio em honra da descoberta do planeta Urano.
Mais tarde, conseguiu-se isolar o Urânio metálico, e em 1896 descobriu-se a propriedade da radioactividade no Urânio (foi o primeiro elemento químico onde se descobriu esta propriedade).
Em 1934, ao bombardear Urânio com neutrões, emitindo assim partículas alfa, concluiu-se que este bombardeamento dava origem a isótopos de elementos mais leves, como o kripton ou o bário, por fissão do seu núcleo, libertando uma grande quantidade de energia.
Comprovou-se, em 1939, que a fissão produzia novos neutrões que poderiam originar novas fissões noutros núcleos e tornar, assim, a reacção auto-sustentada.
Em 1942, para a primeira reacção nuclear de fissão auto-sustentada, foram utilizadas 400 toneladas de grafite, seis toneladas de urânio e 58 toneladas de óxido de Urânio. O primeiro teste de uma arma nuclear baseada na fissão do Urânio foi realizado em 1945 no Novo México.

Onde há?
Podem-se encontrar vestígios de Urânio em quase todas as rochas sedimentares da crosta terrestre. Os minerais que contêm Urânio são a euxenita, a carnotita, a branerita, a torbernite e a coffinita, sendo o mais comum minério de Urânio a uraninita (composta por UO2 com U3O8).
Os principais depósitos destes minérios situam-se nos EUA, Canadá, Rússia e França, mas o maior depósito do mundo de uraninita situa-se nas minas de Leopoldville no Congo, África.

Para quê?
Antes da descoberta da Energia Nuclear o Urânio era muito pouco utilizado. Era utilizado em fotografia, nas indústrias de cabedal e madeira, e os seus compostos eram utilizados como corantes e fixadores de cor em sedas e lã.
Actualmente, a aplicação mais importante do Urânio é a energética, na produção de Energia Nuclear em centrais nucleares, e assim de energia eléctrica. Utilizam-se três isótopos do elemento – 234U, 235U (o mais utilizado) e 238U – com mecanismos de reacção ligeiramente diferentes.
Devido às suas características – alta dureza, alta densidade (17,3 g/cm3) e alto ponto de fusão (1132 ºC) – o Urânio é também utilizado no fabrico de projécteis de armas de fogo, onde normalmente se utiliza o chumbo.

Faz mal à saúde?
O Urânio pode prejudicar a saúde do ser humano, tendo em conta que atinge o sistema linfático, sangue, ossos, rins e fígado, causando envenenamento de baixa intensidade (inalação, ou absorção pela pele), náuseas, dores de cabeça, vómitos, diarreia e queimaduras. Este mineral, por não ser reconhecido pelo ser vivo, não é eliminado do organismo, sendo progressivamente depositado sobretudo nos ossos; a radiação assim exposta pode provocar o desenvolvimento de cancro – os trabalhadores de minas são frequentemente casos de cancro pulmonar.

O que é o Urânio enriquecido?
O termo “combustível nuclear” é normalmente empregue para designar o material que pode sofrer fissão nuclear.
O dióxido de Urânio (UO2) é matéria-prima no fabrico do combustível nuclear nos reactores nucleares, dado que é muito pobre em Urânio físsil (235U92), ou seja, que pode sofrer fissão nuclear. Apenas 0,7% dos átomos de Urânio presentes nesse óxido são 235U92; os 99,3% restantes são 238U92, não físsil. Deste modo, é necessário um novo tratamento para separar o isótopo físsil do isótopo não físsil.
Este tratamento é o enriquecimento do Urânio; consiste em transformar o dióxido de Urânio no gás hexafluoreto de urânio (UF6) e fazer este gás difundir-se por placas porosas e, assim, separar o 235UF6 do 238UF6. O gás hexafluoreto de Urânio enriquecido volta a ser convertido em dióxido de Urânio, e é este o óxido que constituirá finalmente o combustível nuclear.

[Texto redigido por Ana Mafalda]

Os efeitos da energia nuclear

[Texto redigido por Diana Vieira e Marta Silva]

Fusão Nuclear

De um modo geral:

Na Fusão Nuclear, dois ou mais núcleos atómicos juntam-se e formam um outro núcleo de maior número atómico. A fusão nuclear requer muita energia para acontecer, e geralmente liberta muito mais energia que consome. Quando ocorre com elementos mais leves que o ferro e o níquel (que possuem as maiores forças de coesão nuclear de todos os átomos, sendo portanto mais estáveis) geralmente liberta energia, e com elementos mais pesados consome.

... especificando

O processo baseia-se em aquecer suficientemente núcleos de deutério até se obter o estado plasmático. Neste estado, os átomos de hidrogénio desagregam-se permitindo que ao se chocarem ocorra entre eles uma fusão produzindo átomos de hélio. A diferença energética entre dois núcleos de deutério e um de hélio será emitida na forma de energia que manterá o estado plasmático com sobra de grande quantidade de energia útil.
A principal dificuldade do processo consiste em confinar uma massa do material no estado plasmático já que não existem reservatórios capazes de suportar a elevada temperatura. Um meio é a utilização do confinamento magnético.

concluindo ..

O emprego pacífico da energia de fusão está em fase experimental, existindo incertezas quanto a sua viabilidade técnica e económica.
Os cientistas pretendem construir uma central experimental de fusão para comprovar a viabilidade económica do processo como meio de obtenção de energia.

[Texto redigido por Raquel Sofia]

Construção de uma central nuclear em Portugal

NÃO! Porquê?

• Devido à inexistência de locais seguros para a sua construção;


• Dificuldade de adaptação por parte da rede de energia nacional (REN) relativamente aos 1.600 Mw produzidos por uma central;


• Gastos dispendiosos para a construção da central especificamente;


• O lixo radioactivo produzido diariamente que provocam um grande impacto ambiental;


• A sobreexploração das minas de urânio;


• A forte contestação por parte da sociedade;


• Possíveis acidentes nucleares e a influência das radiações.
  
  

SIM! Porquê?

• Contribui para a diminuição do consumo dos combustiveis fósseis;


• Emite uma taxa de dióxido de carbono inferior à dos combustíveis fósseis, energia mais "limpa";


• Mais económica pois não seria necessária a importação de energia do estrangeiro;


• Produz grandes quantidades de energia;


• Aproveitamento dos recursos disponiveis (urânio);
  

[Texto redigido por Diana Vieira e Marta Silva]

Energia Nuclear como alternativa

Estabelecendo uma simples analogia entre a energia nuclear e o urânio, verifica-se que esta energia é alimentada pelo equivalente a dois camiões carregados de urânio, barato e abundante, importado de países estáveis como o Canadá ou a Austrália.
- Emissões de gases ou ácidos: zero.
- Cinzas e poeiras tóxicas: zero.
- Desperdícios altamente radioactivos: alguns baldes.

É então talvez um pouco precipitado rejeitar a energia nuclear, justamente quando mais precisamos dela para combater o aquecimento global.

As vantagens da utilização de energia nuclear em substituição dos combustíveis fósseis são impressionantes. Sabemos que a energia nuclear é segura, limpa e eficaz porque, neste momento, mais de um terço da electricidade da Europa Ocidental é gerado por 137 reactores nucleares. Ao todo, 438 reactores fornecem quase um sétimo das necessidades de electricidade a nível mundial.
Os grandes receios relacionados com a energia nuclear concentram-se sobretudo na radiação. No entanto, a radiação faz parte do nosso ambiente natural e podemos viver com ela. Todos somos continuamente expostos a radioactividade natural, proveniente sobretudo das rochas e do solo. O bombardeamento de radiação aumenta em 10% quando dormimos ao lado de outro ser humano.

Porquê tanto medo?

Afinal, se a energia nuclear fosse tão perigosa como se crê, não estaria a França, que tem 59 reactores que fornecem 78% da energia gasta pelo país, gravemente poluída e sem hipótese de salvação? Mas não é esse o caso; muito pelo contrário. O campeão mundial da energia nuclear vive em segurança e a sua saúde é uma das melhores do Mundo. Bruno Comby, um cientista nuclear que fundou a organização Ambientalistas Pela Energia Nuclear, com 6000 apoiantes, afirma que a energia nuclear barata utilizada pela França reduziu a poluição de dióxido de carbono de origem industrial em cerca de 90%.
A energia nuclear é muito mais limpa e segura do que os combustíveis fósseis – e também a mais barata, segundo um estudo recente da Comissão Europeia.

A menos que deixemos de nos preocupar com riscos estatísticos ínfimos - ainda que reais - e nos concentremos na protecção do planeta onde vivemos, as nossas perspectivas são más. Neste mundo eléctrico, a energia nuclear é a nossa única esperança.

[Texto Redigido por Raquel Sofia]