A utilização da energia nuclear possui elevados riscos, mas em contrapartida também traz benefícios. Isto faz com que o recurso a centrais nucleares esteja longe de gerar consenso.
Esta energia pode ser vista como uma possível fuga ao elevado consumo e dependência do petróleo, mas como todas as outras energias teremos de fazer um balanço às vantagens e desvantagens da sua utilização.
Energia nuclear é a energia libertada numa reação nuclear, ou seja, em processos de transformação de núcleos atómicos. Alguns isótopos de certos elementos apresentam a capacidade de se transformar em outros isótopos ou elementos através de reações nucleares, emitindo energia durante esse processo. Baseia-se no princípio da equivalência de energia e massa (observado por Albert Einstein), segundo a qual durante reações nucleares ocorre transformação de massa em energia. Foi descoberta por Hahn, Straßmann e Meitner com a observação de uma fissão nuclear depois da irradiação de urânio com neutrões.
A tecnologia nuclear tem como uma das suas finalidades gerar eletricidade. Aproveitando-se do calor emitido na reação, para aquecer a água até se tornar vapor, e assim movimentar um turbogerador. A reação nuclear pode acontecer controladamente num reator de uma central nuclear (usina nuclear em português do brasil) ou descontroladamente numa bomba atómica. Noutras aplicações aproveita-se da radiação ionizante emitida.
Existem dois tipos de recursos energéticos utilizados para produzir energia nuclear, o urânio e o Tório, dois mineiros radioativos, embora o urânio seja o mais utilizado e conhecido, devido às reservas de urânio serem abundantes, o que não põe em causa o seu esgotamento a curto ou a médio prazo. O urânio é utilizado como combustível nos reatores nucleares, sob a forma de óxido, de liga metálica, ou ainda, de carboneto.
Certos reatores utilizam o urânio natural, mas a grande maioria, como o caso dos reatores moderados e arrefecidos com água normal, que equipam mais de dois terços das centrais nucleares usam como combustível, o urânio enriquecido.
O urânio é um elemento químico de símbolo U e de massa igual a 238 (92 protões e 146 neutrões). O urânio quando se encontra à temperatura ambiente encontra-se no estado sólido. Foi o primeiro elemento a revelar propriedades radioativas e foi descoberto em 1978.
A reação nuclear é a modificação da composição do núcleo atómico de um elemento, podendo transformar-se em outro ou outros elementos. Esse processo ocorre espontaneamente em alguns elementos. O caso mais interessante é a possibilidade de provocar a reação mediante técnicas de bombardeamento de neutrões ou outras partículas. Existem duas formas de reações nucleares: a fissão nuclear, onde o núcleo atómico subdivide-se em duas ou mais partículas; e a fusão nuclear, na qual pelo menos dois núcleos atómicos unem-se para formar um novo núcleo.
A fissão nuclear é o processo de quebra de núcleos atómicos grandes em núcleos atómicos menores, libertando assim uma grande quantidade de energia. Esta fissão nuclear ocorre através do bombardeamento do núcleo atómico pesado e instável com neutrões. Esta fissão raramente ocorre de forma espontânea na natureza. Este processo, em reação em cadeia, tem de ser realizado de forma controlada em condições de segurança absoluta, pois caso contrário pode provocar terríveis acidentes libertando altos níveis de radioatividade.
Este processo ocorre dentro do reator nuclear, peça fundamental numa central nuclear.
O grande objetivo das centrais nucleares é controlar as reações nucleares em cadeia de modo a que a energia seja libertada de forma gradual sob a forma de calor. Tal como nas centrais que usam combustíveis fosseis, o calor é usado para produzir vapor de água a elevada pressão, que por sua vez irá fazer funcionar uma turbina, conseguindo assim gerar energia elétrica.
Um reator nuclear é uma câmara de arrefecimento hermética, blindada contra a radiação, onde é controlada uma reação nuclear para a obtenção de energia, produção de materiais fissionáveis como o urânio ou plutónio para armamentos nucleares, propulsão de submarinos e satélites artificiais ou para pesquisas.
Uma central nuclear pode conter vários reatores. Atualmente apenas os reatores nucleares de fissão são empregados para a produção de energia comercial, porém os reatores nucleares de fusão já estão a ser testados em fase experimental.
De uma forma simples, as primeiras versões de reator nuclear produzem calor dividindo átomos, diferentemente das estações de energia convencionais, que produzem calor queimando combustível. O calor produzido serve para ferver água, que irá fazer funcionar turbinas a vapor para gerar eletricidade.
Um reator produz grandes quantidades de calor e intensas correntes de radiação. Esta é mortal para todas as formas de vida mesmo em quantidades pequenas, causando doenças, leucemia e, por fim, a morte. O reactor deve estar rodeado de um espesso escudo de cimento e aço, para evitar fugas prejudiciais de radiação. As matérias radioativas são manuseadas por controlo remoto e armazenadas em contentores de chumbo, um excelente escudo contra a radiação.
A principal vantagem da energia nuclear é a não utilização de combustíveis fósseis. Considerada como vilã no passado, a Energia Nuclear passou gradativamente a ser defendida por ecologistas de nome como James E. Lovelock por não gerarem gases de efeito estufa. Estes ecologistas defendem uma mudança em direção à energia nuclear como forma de combater o aquecimento global argumentando que particularmente áreas contaminadas por acidentes nucleares como a região de Chernobyl se tornam em parques ecológicos perfeitos com natureza plena e selvagem.
Em comparação com a geração hidroelétrica, a geração a partir da energia nuclear apresenta a vantagem de não necessitar o alagamento de grandes áreas para a formação dos lagos de reservatórios, evitando assim a perda de áreas de reservas naturais ou de terras agriculturáveis, bem como a remoção de comunidades inteiras das áreas que são alagadas. Outra vantagem da energia nuclear em relação à geração hidrelétrica é o facto de que a energia nuclear é imune a alterações climáticas futuras que porventura possam trazer alterações no regime de chuvas.
A energia nuclear é uma energia não renovável, que como todas as outras tem as suas vantagens e desvantagens:
É uma fonte mais concentrada na geração de energia. Uma pequena quantidade de urânio pode abastecer um cidade inteira, fazendo assim com que não sejam necessários grandes investimentos no recurso.
Não causa nenhum efeito de estufa ou chuvas ácidas.
É fácil de transportar como novo combustível.
Tem uma base científica extensiva para todo o ciclo.
É uma fonte de energia segura, pois o número de acidentes ocorridos até à data é extremamente reduzido.
Permite reduzir o défice comercial.
Permite aumentar a competitividade.
Ser uma energia não renovável, como referido anteriormente, torna-se uma das desvantagens, visto que o recurso utilizado para produzir este tipo de energia se esgotará futuramente.
As elevadas temperaturas da água utilizada no aquecimento causa a poluição térmica pois esta é lançada nos rios e nas ribeiras, destruindo assim ecossistemas e interferindo com o equilíbrio destas mesmas.
O risco de acidente, visto que qualquer falha humana, ou técnica poderá causar uma catástrofe sem retorno. Apesar de atualmente existirem sistemas de segurança elevada, de modo a tentar minimizar e evitar que estas falhas (humanas ou técnicas) aconteçam.
A formação de resíduos nucleares perigosos e a emissão causal de radiações causam a poluição radioativa. Os resíduos são um dos principais inconvenientes desta energia, visto que atualmente não existem planos para estes resíduos, quer de baixo ou alto nível de radioatividade. Estes podem ter um período de vida de até 300 anos após serem produzidos podendo assim prejudicar as gerações vindouras.
Pode ser utilizada para fiz bélicos, para a construção de armas nucleares. Esta foi uma das primeiras utilizações da energia nuclear. É uma das grandes preocupações a nível mundial, porque projetos nucleares como o do Irão, ameaçam a estabilidade económica e social.
O investimento inicial, e a manutenção das energias nucleares representam custos elevados.
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