Resumo Expandido

A pesquisa do tema deverá resultar em um Resumo Expandido 5 páginas com Resumo Introdução Materiais e Métodos Resultado e Discussões Conclusão Bibliografia e Anexos TEMA 1 ENERGIAS ALTERNATIVAS Energia Nuclear Energias Nucleares como Fonte de Energia Alternativa Nome do Autor Resumo O presente resumo expandido explora a respeito do uso da energia nuclear como alternativa viável e confiável frente a outros modelos de produção elétrica Abordando os princípios básicos benefícios desvantagens e impactos ambientais o trabalho investiga a forma como é produzida a energia nuclear sua relevância no cenário nacional e a relevância da energia nuclear no contexto atual da demanda crescente por energia limpa e sustentável Utilizando a análise bibliográfica o estudo conclui que embora existam desafios significativos a energia nuclear possui um potencial considerável para contribuir de maneira eficaz a produção energética à matriz global 1 Introdução Enrico Fermi foi um físico italiano considerado por muitos como o pai da energia nuclear Seus estudos no Século XX foram essenciais para a criação do primeiro reator nuclear e iniciou a produção de energia nuclear A Usina Nuclear de Obninsk foi a primeira usina nuclear com foco em produção elétrica do mundo Fundada na cidade homônima na Rússia a usina tinha capacidade para produção de 6MW em baixa escala Esteve em funcionamento até 29 de abril de 2002 sem nenhuma ocorrência de acidentes No dia 26 de abril de 1986 ocorreu o acidente na usina nuclear de Chernobyl considerada o maior acidente nuclear da história da humanidade causando 15 mortes direta e indiretamente e 6000 casos de câncer de tireoide A partir dessa catástrofe levantouse o questionamento na opinião popular a respeito dos benefícios e usos da energia nuclear em virtude dos riscos trazidos pela implementação das usinas A crescente demanda por alternativas sustentáveis de energia frente ao uso de combustíveis fósseis traz a energia nuclear como opção para a produção energética mundial destacandose pela sua capacidade de gerar grandes quantidades de energia com baixa emissão de gases do efeito estufa Este estudo busca analisar como é feita a produção de energia nuclear suas vantagens e desvantagens em comparação com outros modelos de produção de energia elétrica 2 Materiais e Métodos O presente trabalho busca fazer uma breve revisão de algumas bibliografias a respeito do uso da energia nuclear como fonte de energia alternativa suas vantagens e desvantagens e o funcionamento de uma usina termonuclear Para a produção foram pesquisados artigos livros resumos relatórios notícias e demais publicações a respeito do tema proposto A bibliografia a respeito do tema é extensa abarcando desde artigos do ramo da ciência química da física da engenharia da biologia da geografia da psicologia e da administração 3 Resultados e Discussões 31 Princípios Básicos da Energia Nuclear Os prótons têm a tendência de se repelem porque têm a mesma carga positiva Como estão juntos no núcleo comprovase a existência de uma energia nos núcleos dos átomos com mais de uma partícula para manter essa estrutura A energia que mantém os prótons e nêutrons juntos no núcleo é a chamada energia nuclear isto é a energia de ligação dos núcleos A partir do descobrimento da chamada energia nuclear buscouse descobrir uma maneira de se aproveitar A forma imaginada para liberar a energia nuclear baseouse na possibilidade de partir ou dividir o núcleo de um átomo pesado isto é com muitos prótons e nêutrons em dois núcleos menores através do impacto de um nêutron A energia que anteriormente mantinha esses núcleos aglomerados seria liberada em forma de calor Em resumo seria o processo de transformação da energia nuclear em energia térmica A energia nuclear é gerada pelo processo chamado de fissão nuclear onde os núcleos de um átomo pesado geralmente o Urânio235 são divididos em átomos menores Dessa maneira ocorre a liberação de uma quantidade significativa de energia térmica Consequentemente gerase uma reação em cadeia pois além dos núcleos menores ocorre a liberação de dois a três nêutrons os nêutrons liberados atingem novos núcleos de urânio235 sucessivamente gerando uma quantidade de calor elevada e exponencial Esse processo é chamado de reação de fissão nuclear em cadeia ou reação em cadeia Os principais elementos químicos utilizados para produção de energia nuclear são o urânio235 92 prótons e 143 nêutrons e o urânio238 92 prótons e 146 nêutrons Na natureza a quantidade de urânio235 é muito pequena para cada 1000 átomos de urânio 7 são de urânio235 e 993 são de urânio237 Para ser possível a ocorrência de uma reação de fissão nuclear em cadeia é necessário haver uma quantidade suficiente de urânio235 que é fissionado por nêutrons de qualquer energia O urânio encontrado na natureza precisa ser tratado com o objetivo de elevar sua proporção ou concentração de urânio235 para urânio238 de 07 para 32 Para que essa elevação ocorra primeiramente o urânio é purificado e transformado em gás Se o grau de enriquecimento de urânio for muito alto acima de 90 de urânio235 pode ocorrer uma reação em cadeia muito rápida e de difícil controle mesmo que a quantidade de urânio seja pequena passando assim a constituirse uma explosão a chamada bomba atômica Como visto anteriormente o processo de controle da fissão nuclear é difícil de controlar Para que se faça a contenção da reação em cadeia é feita a eliminação do agente causador da fissão nuclear o nêutron Não havendo nêutrons disponíveis não ocorre a reação de fissão em cadeia para isso utilizase outros elementos químicos como o Boro ou o cádmio O reator nuclear é o equipamento responsável pelo processamento da reação de fissão nuclear é como um reator químico porém a fonte de calor é o urânio235 em vez de óleo combustível ou de carvão A grande vantagem da energia nuclear é a enorme quantidade de energia gerada para pouco material usado Para se ter comparação 10 g de urânio produz a mesma quantidade de energia que 700 kg de óleo combustível ou 1200 kg de carvão utilizados nas termelétricas Como dito anteriormente o princípio do funcionamento da bomba atômica e da energia nuclear é o mesmo a diferença é que a bomba é feita para que a reação em cadeia seja rápida e a concentração de urânio235 seja muito concentrada para que ocorra a reação rapidamente Já no reator nuclear para que seja gerada a energia elétrica é construído de forma a ser impossível explodir como uma bomba reduzindo a concentração de urânio235 e não permitindo o rápido processamento da reação em cadeia feito através da presença de materiais absorvedores de nêutrons Conforme descrito pela ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica na usina termonuclear o núcleo do átomo passa por um processo de divisão para que se possa ser gerada a energia térmica com o calor gerado é aquecida a água existente no interior dos reatores das usinas Com o vapor gerado por esse aquecimento ocorre o movimento das turbinas gerando a energia elétrica O processo para produção do combustível urânio é dividido em três etapas mineração e beneficiamento conservação e a fase de enriquecimento As reservas de urânio estão distribuídas em 14 países sendo 50 das reservas presentes na Austrália Canadá e Cazaquistão o Brasil possui 6 do volume total mundial de urânio sendo que apenas 25 é explorado 32 Usinas Nucleares no Brasil Durante muito tempo as principais fontes de energia no Brasil vieram das fontes hídricas que o país possui dado a sua característica e sua importante vantagem competitiva em relação ao resto do mundo Na segunda metade do século XX foi construída a Usina de Itaipu em Foz do Iguaçu considerada por muito tempo a maior usina hidrelétrica do mundo Porém o sistema hidrelétrico depende da distribuição de chuvas ao longo do ano e o local de ocorrência das chuvas no país o que pode ser um problema com o avanço das mudanças climáticas ao redor do mundo HINRICHS et at 2010 A partir disso novas formas de captação e geração de energia vêm crescendo no Brasil em especial a energia nuclear diminuindo assim a dependência das hidrelétricas No Brasil há duas usinas termonucleares em funcionamento a Angra 1 e a Angra 2 em 2024 está prevista a entrega de estudos para a volta do funcionamento da Angra 3 Com as três usinas em funcionamento o potencial de geração é de aproximadamente 29700000 MWh por ano sendo capaz de atender 60 da demanda energética do estado do Rio de Janeiro 33 Vantagens e Desvantagens da Energia Nuclear Há muitas discussões sobre o uso da energia termonuclear ao redor do mundo Os acidentes de Chernobyl em 1986 e Fukushima em 2011 afetou diretamente a opinião popular a respeito do uso da energia nuclear porém há diversas vantagens na adoção desse modelo energético Dentre as vantagens podemos citar a nãopoluição do ar pois diferente das energias termelétricas a usina nuclear não lança resíduos no ar Além disso não é necessária a desapropriação de grandes áreas para a instalação da energia nuclear como ocorreu na construção de Itaipu que acabou devastando a fauna e flora da região oeste do estado do Paraná A segurança é uma característica positiva da usina nuclear Os poluentes e radiação liberados pelas usinas são constantemente analisados buscando manter os níveis abaixo dos níveis aceitáveis De acordo com dados de uma análise histórica de acidentes a partir de 1952 ocorreu uma diminuição considerável na taxa de acidentes nucleares com civis e uma aparente estabilidade com 0003 de eventos por planta por ano Diferente da produção de energia hidrelétrica solar e eólica a energia nuclear não depende de condições climáticas para seu funcionamento Como desvantagens podemos citar o alto nível de estresse dos funcionários da usina nuclear levando à fadiga dos trabalhadores levando assim ao investimento em grandes grupos de trabalho As usinas nucleares possuem um alto custo de construção e manutenção Além de não ser uma energia renovável afinal o urânio é extraído e não é possível sua regeneração Destacase também a dificuldade da destinação dos resíduos radioativos gerados pela produção da energia nuclear afinal esse produto não pode ser descartado de qualquer maneira na natureza Outra desvantagem apontada é o perigo de acidentes e suas graves consequências com a exposição da população à radiação gerando doenças como o câncer de tireoide tumores leucemia aguda doenças oculares distúrbios psicológicos alteração na composição genética e malformações em fetos Conclusão Como observado a energia nuclear é uma importante fonte de energia ao redor do mundo No Brasil a energia nuclear vem ganhando força principalmente após a construção das usinas de Angra 1 Angra 2 e Angra 3 O modelo termonuclear traz diversas vantagens como a facilidade da geração de energia a não poluição atmosférica durante o processo de produção da energia a não dependência das condições climáticas para a produção da energia Por outro lado a energia nuclear traz algumas desvantagens e em alguns casos alguns riscos ao meio ambiente como o alto estresse dos funcionários da usina as graves consequências em caso de acidentes e a dificuldade na destinação dos resíduos gerados pela produção nuclear Referências Bibliográficas ANEEL Energia Nuclear Rio de Janeiro 2011 Apostila Disponível em httpwww2aneelgovbrarquivospdflivroatlaspdf Acesso em 08072024 COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA NUCLEAR A história da Energia Nuclear Disponível em httpswwwgovbrlapocptbrpublicacoesapostilaseducativascnen historiadaenergianuclearpdf Acesso em 08072024 ELETROBRAS Energia Nuclear no Brasil Disponível em httpwwweletronucleargovbrSaibamaisPerguntasfrequentesEnergiaNuclearnoBrasilasp Acesso em 08072024 OLIVEIRA Samuel Samir Barbosa LIMA Dominick Santos LIRA Dilly Lima Cardoso et al ENERGIA NUCLEAR VANTAGENS E DESVANTAGENS Simpósio de Engenharia de Produção de Sergipe 2016 Disponível em httpsriufsbrbitstreamriufs76662EnergiaNuclearpdf Acesso em 08072024