Instalação de Usina Nuclear em Sergipe

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Em palestra, a professora do Departamento de Física da UFS, Susana Lalic, fala sobre a produção de energia nuclear e as suas consequências.

■ [blog] Matérias Relacionadas:
http://e-sergipe.net/tag/usina-nuclear

■ Confira os vídeos sobre o tema: http://www.youtube.com/view_play_list?p=5A36EB20081F407D

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Instalação de Usina Nuclear em Sergipe

  1. 1. INSTALAÇÃO DE USINA NUCLEAR EM SERGIPE Prof. Dra. Susana de Souza Lalic Depto Física - UFS
  2. 2. A visão noturna da Terra Quanta energia é necessária para manter essa visão? Quanto mais necessitaremos no futuro?
  3. 3. Consumo e Renda
  4. 4. Consumo do cidadão <ul><li>Meados de 2000 </li></ul><ul><li>EUA: 4,63% da população mundial </li></ul><ul><li> consumiu 24,90% da energia elétrica total </li></ul><ul><li>(média de 11,81 kW/pessoa) </li></ul><ul><li>Brasil: 2,79% da população </li></ul><ul><li>consumiu 2,26% da energia elétrica total </li></ul><ul><li>(média de 1,779 kW/pessoa) </li></ul>
  5. 5. Conta de luz
  6. 6. Disponibilidade de energia : um requisito essencial para o crescimento econômico e a melhora da qualidade de vida. <ul><li>Fontes atuais da energia mundial : </li></ul><ul><li>Combustíveis fósseis </li></ul><ul><li>(carvão, petróleo, gás natural) </li></ul><ul><li>Hidroeletricidade </li></ul><ul><li>Energia nuclear </li></ul><ul><li>(fissão) </li></ul><ul><li>Outras fontes </li></ul><ul><li>(geotérmica, solar, eólica, madeira... ) </li></ul><ul><li>Fonte: MCT </li></ul>85,5% 6,6% 6,5% 1,4%
  7. 7. Demanda vs Disponibilidade de energia
  8. 8. Energia Hidroelétrica <ul><li>Brasil: 95% da energia elétrica provém de rios </li></ul><ul><li>Principais impactos detectados são: </li></ul><ul><li>inundação de áreas agricultáveis; </li></ul><ul><li>perda de vegetação e da fauna terrestres; </li></ul><ul><li>interferência na migração dos peixes; </li></ul><ul><li>interferências no transporte de sedimentos; </li></ul><ul><li>deterioração ambiental; </li></ul><ul><li>perda da biodiversidade, terrestre e aquática; </li></ul><ul><li>efeitos sociais por realocação; </li></ul><ul><li>35% do potencial hidrelétrico brasileiro situa-se na amazônia </li></ul>
  9. 9. Energia Solar <ul><li>Maior Central Solar Fotovoltaica: Serpa </li></ul><ul><li>Capacidade instalada de 11 MW </li></ul><ul><li>(abastece ~8.000 mil casas) </li></ul><ul><li>Vantagens: </li></ul><ul><li>não é poluente, </li></ul><ul><li>não influir no efeito estufa, </li></ul><ul><li>não precisar de turbinas ou geradores para a produção de energia elétrica, </li></ul><ul><li>Desvantagens: </li></ul><ul><li>Um painel solar consome uma quantidade enorme de energia para ser fabricado. </li></ul><ul><li>a exigência de altos investimentos para o seu aproveitamento. </li></ul><ul><li>irregular e distribuída de forma não uniforme. </li></ul><ul><li>Estimativas otimistas: 1/3 das necessidades futuras de energia. </li></ul>
  10. 10. Energia Eólica <ul><li>Considerada a energia mais limpa do planeta </li></ul><ul><li>Impactos e Problemas              </li></ul><ul><li>alteram paisagens </li></ul><ul><li>ameaçam pássaros </li></ul><ul><li>Emitem ruído de baixa freqüência </li></ul><ul><li>podem causar interferência na transmissão de TV </li></ul><ul><li>O custo dos geradores eólicos é elevado </li></ul><ul><li>regiões onde o vento não é constante, ou a intensidade é muito fraca, obtêm-se pouca energia e quando ocorrem chuvas muito fortes, há desperdício de energia. </li></ul><ul><li>Em 2009 a capacidade mundial de geração ~158 GW, suficiente para abastecer as necessidades básicas de dois países como o Brasil, mas apenas 1% do total </li></ul>
  11. 11. Biomassa <ul><li>vantagens </li></ul><ul><li>baixo custo, </li></ul><ul><li>renovável, </li></ul><ul><li>permite o reaproveitamento de resíduos </li></ul><ul><li>é menos poluente que a obtida a partir de combustíveis fósseis </li></ul><ul><li>suprimento total de energia: </li></ul><ul><li>No mundo 14% </li></ul><ul><li>No Brasil 25% </li></ul><ul><li>Estimativa futuro: </li></ul><ul><li>com a recuperação de um terço dos resíduos disponíveis: 10% do consumo elétrico mundial </li></ul><ul><li>com um programa de plantio de 100 milhões de hectares de culturas: ~30% do consumo elétrico mundial </li></ul>
  12. 12. Fusão Nuclear    Boa solução, mas ainda não viável!
  13. 13. Fissão Nuclear    <ul><ul><ul><li>Vantagens </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Independe de condições climáticas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Área de produção pequena para grande potencial energético </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Desvantagens </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Problemas de armazenamento definitivo dos rejeitos nucleares (“lixo nuclear”). </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Medo da população </li></ul></ul></ul>
  14. 14. A ENERGIA NUCLEAR HOJE <ul><li>436 usinas em operação (370 GWh, 17% da oferta total) em 31 países que representam 2/3 da população mundial. </li></ul><ul><li>53 usinas em construção (47 GWh até 2017) 14 Países, que representam a ½ da população mundial estão construindo 45 novos reatores. </li></ul><ul><li>135 em planejamento (148 GWh): China (16 usinas) Grã-Bretanha (10) Rússia (9) Coréia do Sul (6) Bulgária/Ucrânia/Eslováquia/Japão/Taiwan (2 cada) </li></ul><ul><li>Retomada nos EUA (+ US$ 54,5 bi) </li></ul>
  15. 15. <ul><li>OBJETIVOS </li></ul><ul><li>Atender ao PDE 2007-2016 (Plano Decenal de Energia) </li></ul><ul><ul><li>Angra 3 (1,4 GW) em 2014 </li></ul></ul><ul><li>Atender ao PNE 2030 (Plano Nacional de Energia) </li></ul><ul><ul><li>4 usinas nucleares de 1 GW adicionais (cenário de referência) </li></ul></ul>ENERGIA
  16. 16. <ul><li>NOVAS USINAS </li></ul><ul><li>Seleção de locais para novas CENTRAIS NUCLEARES </li></ul><ul><ul><li>1 NORDESTE </li></ul></ul><ul><ul><li>1 SUDESTE </li></ul></ul><ul><li>Locais selecionados para até 6 USINAS POR CENTRAL </li></ul><ul><ul><li>Cada central equivalendo a ½ ITAIPU </li></ul></ul>INVESTIMENTO 2009-2025: R$ 20-25 bilhões (INDEPENDENTE DO ORÇAMENTO FISCAL DA UNIÃO )
  17. 17. Energia Elétrica, como produzí-la ? Hidroelétrica <ul><li>Utiliza a energia de movimento de correntes de água. </li></ul>
  18. 18. Termoelétricas <ul><li>O calor pode ser gerado pela queima de óleo combustível, carvão ou gás. </li></ul><ul><li>Podemos usar também a fissão nuclear! </li></ul><ul><li>Nos próximos 20 anos, a termeletricidade poderá ter uma participação de 10 a 15% nas fontes de energia elétrica no Brasil </li></ul><ul><li>Utiliza a energia térmica para gerar vapor d’água que gira as pás da turbina. </li></ul>
  19. 19. De onde vem a energia nuclear? Uma usina de energia nuclear. Vapor não-radioativo sai das torres de resfriamento.
  20. 20. Convertendo massa em energia <ul><li>Einstein: Matéria é energia condensada. </li></ul><ul><li>E=mc 2 </li></ul><ul><li>O rendimento da conversão de um quilograma de massa em energia será de: </li></ul><ul><li>E= 1 kg x (3 x 10 8 m/s) 2 = 9 x 10 16 joules </li></ul><ul><li>supre as necessidades de: </li></ul><ul><li>~ 180.000 pessoas (nos EUA) durante um ano. </li></ul><ul><li>ou ~ 2 milhões de habitantes por 2 meses . </li></ul>
  21. 21. E o combustível nuclear?
  22. 22. Isótopos Átomos de um mesmo elemento químico com números de massa diferentes são denominados isótopos.
  23. 23. <ul><li>Urânio - possui 92 prótons. </li></ul><ul><li>Existe na natureza na forma de 3 isótopos: </li></ul><ul><li>U-234, (em quantidade desprezível); </li></ul><ul><li>U-235, com 143 nêutrons, </li></ul><ul><ul><li>0,7% </li></ul></ul><ul><li>U-238, com 146 nêutrons no núcleo </li></ul><ul><ul><li>99,3% </li></ul></ul>Isótopos de urânio
  24. 24. <ul><li>Aumento do teor de U-235 em razão maior do que 0,7%, em relação ao que se dispõe naturalmente. </li></ul><ul><li>Usinas: ~3% </li></ul><ul><li>A probabilidade de ocorrer a fissão neste elemento ser muito maior do que em outros (da ordem de mil vezes). </li></ul>Enriquecimento do urânio
  25. 25. Qual a diferença entre combustível do reator e das bombas? <ul><li>Enriquecimento do urânio!! </li></ul><ul><ul><ul><li>Usinas ~3% </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Bombas > 90% </li></ul></ul></ul>
  26. 26. Fissão Nuclear Se um núcleo volumoso como U-235 parte-se (fissão), há uma liberação de energia. A fissão pode ser ativada pela absorção de um “nêutron térmico”.
  27. 27. Reação: - controlada (usinas nucleares) - descontrolada (bomba atômica)
  28. 28. <ul><li>O grande problema é onde depositar definitivamente os rejeitos radioativos. </li></ul><ul><li>O próprio elemento combustível depois de usado </li></ul><ul><li>e tudo o que sofreu contaminação, como luvas, botas, peças metálicas, etc. </li></ul>Qual o grande problema com a as usinas baseadas na fissão nuclear?
  29. 29. Radioatividade: Núcleos instáveis, isto é, com excesso de energia Um núcleo muito energético tende a estabilizar-se, emitindo radiação Núcleo com excesso de energia emitindo uma partícula alfa
  30. 30. <ul><li>OBJETIVOS </li></ul><ul><li>Repositório nacional* de rejeitos de baixa e média atividade em 2018 </li></ul><ul><li>Depósito intermediário de longa duração (500 anos) para combustíveis usados das usinas nucleares em 2026 </li></ul>REJEITOS * Rejeitos das instalações de ENERGIA, COMBUSTÍVEL, DEFESA E APLICAÇÕES Abadia de Goiás - GO El Cabril - Espanha Piscina ANGRA 2 DILD
  31. 31. <ul><li>Além da energia elétrica gerada pelas usinas e que não provoca o aquecimento global há várias outras ótimas aplicações: </li></ul><ul><ul><li>traçadores radioativos </li></ul></ul><ul><ul><li>radiofármacos usados em medicina </li></ul></ul><ul><ul><li>radioterapia </li></ul></ul><ul><ul><li>aplicações na agricultura </li></ul></ul><ul><ul><li>aplicações na indústria </li></ul></ul><ul><ul><li>irradiação de alimentos para sua preservação </li></ul></ul>
  32. 32. Existem outros reatores nucleares além daqueles das usinas de Angra <ul><li>Reator Nuclear do IPEN </li></ul><ul><li>existente dentro do Campus da Universidade de São Paulo (USP). </li></ul><ul><li>Nenhum acidente relatado! </li></ul><ul><li>Dentro da cidade de São Paulo </li></ul>Combustível: U-235 enriquecido a 19,75%
  33. 33. Fatos que assustam a sociedade
  34. 34.
  35. 35. Na escala INES o acidente mais grave tem nível 7. Liberação externa de grande quantidade de material radioativo podendo gerar graves problemas a saúde da população e consequências a longo prazo ao meio ambiente. O único acidente nuclear de nível 7 ocorrido foi o de Chernobyl
  36. 36. Central Nuclear de Chernobyl Abril/1986 - (Ucrânia) <ul><li>O reator era da década de 1950 e não tinha a contenção de concreto. </li></ul><ul><li>Os sistemas de controle que capturam os nêutrons foram desligados e o reator foi operado até aquecer demais e explodir </li></ul><ul><li>203 pessoas expostas </li></ul><ul><li>31 pessoas morreram </li></ul>
  37. 37. Único acidente de nível 6 <ul><li>Mayak, ex-União Soviética (Rússia), 1957 </li></ul><ul><ul><ul><li>Liberação para o meio ambiente de material radioativo, necessitando de implatanção total do planos de emergência (medidas de contenção) para evitar danos a saúde </li></ul></ul></ul><ul><li>Nesse caso não foi em uma usina nuclear , mas em uma planta de reprocessamento de combustível nuclear. </li></ul><ul><li>O reator era de tecnologia muito antiga e não tinha dispositivos de segurança adequados. </li></ul>
  38. 38. 2 Acidentes nível 5 <ul><ul><ul><ul><li>Liberação para o meio ambiente de material radioativo, demandando implmentação parcial de planos de emergência </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Ex: Goiânia, 1987 </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>Windscale Pile, UK, 1957 — </li></ul><ul><ul><li>Liberação de material radioativo para o meio ambiente seguido de incêndio no núcleo do reator. </li></ul></ul><ul><li>Three Mile Island, USA, 1979 — </li></ul><ul><ul><li>Severo dano ao núcleo do reator. </li></ul></ul>
  39. 39. Desde 1990 <ul><li>Todos os acidentes mais sérios foram de nível 4 ou 3 </li></ul><ul><li>2 acidentes de nível 4 </li></ul><ul><ul><li>acidente de nível 4 é aquele com efeitos restritos ao interior da usina nuclear e sem consequências para a população local ou para o meio ambiente. </li></ul></ul><ul><li>6/04/1993 em Tomsk, Rússia </li></ul><ul><li>30/09/1999 em Tokai-mura, Japão. </li></ul>
  40. 40. Desde 2000 <ul><li>Acidentes: </li></ul><ul><li>6 de nível 3 </li></ul><ul><ul><li>são incidentes sérios, mas sem danos à saúde da população local ou dos operadores da usina </li></ul></ul><ul><li>2 de nível 1 (na França em 2008 em duas usinas diferentes) </li></ul><ul><ul><li>um evento de nível 1 é apenas uma anomalia, sem nenhum dano sério. </li></ul></ul><ul><li>2 sem níveis definidos </li></ul>
  41. 41. Mas nossas usinas nucleares são seguras? <ul><li>De todas as atividades industriais, a geração de energia elétrica em usinas nucleares é uma das que oferecem menos risco. </li></ul><ul><li>Mais de 20 anos de geração de energia nuclear em Angra: </li></ul><ul><li>Nunca houve um acidente ou evento que pusesse em risco os trabalhadores das usinas, a população ou o meio ambiente da região! </li></ul>Vista geral da Central Nuclear de Angra dos Reis
  42. 42. Reação exagerada Responsabilidade Por todos esses motivos, devemos tentar converter outras formas de energia em energia elétrica, inclusive a partir da energia nuclear. Afinal, você estaria disposto a viver em um mundo na “idade da pedra”?
  43. 43. O símbolo de radiação deve ser respeitado, e não temido

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