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NUCLEAR



Risk & Safety

Originally in Portuguese, by Gerardo Portela

Centrais Nucleares, Contra ou a Favor ?

A tecnologia e o conhecimento de engenharia nuclear são indispensáveis para o objetivo de independência tecnológica.  Desde o início do século XX os conhecimentos da área nuclear tem sido decisivos no cenário científico, tecnológico e também fundamentais no cenário político, incluindo-se suas consequências econômico-sociais  A possibilidade de grande fonte de geração de energia em um sistema global cada vez mais dependente e carente desse recurso faz da alternativa nuclear alvo de interesse estratégico.

Por isso não se pode abrir mão do conhecimento nuclear.  Embora ainda existam muitos riscos e questionamentos sobre os impactos da tecnologia nuclear no meio ambiente e sociedade, ainda assim a área nuclear tem que continuar sendo estudada e pesquisada.  A qualquer momento um novo desenvolvimento pode vir a propiciar uma solução inovadora para os problemas de segurança nuclear e promover a redução dos riscos que hoje incomodam o emprego de tecnologia nuclear.  Quando isso acontecer será necessário estar atualizado e preparado para manter a independência tecnológica neste possível novo cenário onde as soluções de tecnologia nuclear possibilitarão riscos mais aceitáveis.

Por outro lado, um dos princípios mais importantes do Gerenciamento de Riscos é aceitar apenas os riscos que realmente precisam ser aceitos.  Ou seja, em todas as atividades sempre existem riscos e sem aceitá-los praticamente nada em engenharia e mesmo no dia a dia das pessoas pode ser feito.  Uma vez que convivemos com tantos riscos, a melhor forma de segurança é saber gerenciá-los muito bem.  Dentro desse princípio, uma pergunta deve necessariamente ser feita por aqueles que se se deparam com a questão dos riscos nucleares:  é realmente necessário o risco nuclear ?

O risco para se manter atualizado e preparado tecnologicamente para o futuro é necessário para qualquer sociedade.  Mas o risco imposto pelas Centrais Nucleares para produção de energia é questionável.  Se um país possui uma matriz energética que possibilita uma geração elétrica satisfatória sem o emprego de Centrais Nucleares, os riscos nucleares (que incluem impactos ambientais elevadíssimos) passa a ser desnecessário.  Ou seja, manter reatores nucleares “de pesquisa” com núcleos compactos e que produzam pouco resíduo e lixo nuclear atende plenamente aos objetivos de independência e desenvolvimento tecnológico com um risco ao meio ambiente incomparavelmente menor do que os riscos gerados por reatores de potência com toneladas de combustível nuclear, como os que equipam as Centrais de Geração Elétrica Termonucleares.

Os reatores nucleares de pesquisa tem atividades direcionadas para a ciência e tecnologia e são menos influenciados por aspectos comerciais e econômicos, ou seja, é muito mais provável alcançar um alto nível de conhecimento tecnológico com reatores de pesquisa do que com reatores nucleares de potência em Centrais de Geração Elétrica Termonucleares, os quais geralmente são frutos de tecnologia comprada e não desenvolvida.

Reator Nuclear de Pesquisa do IPEN, Campus da USP em São Paulo

Um país dotado de opções energéticas convencionais deve priorizar o investimento em reatores de pesquisa para se manter tecnologicamente atualizado e preparado para a evolução da área nuclear e deve recusar tanto quanto possível os riscos elevadíssimos impostos ao meio ambiente por Centrais de Geração Elétrica Termonuclear.

Mesmo com toda a tecnologia disponível, com toda a capacidade de gerenciamento de riscos, incluir Centrais Nucleares na matriz energética é aceitar riscos que poderiam simplesmente não existir se a geração fosse convencional.

Alguns riscos sempre existirão em todas as atividades humanas e a segurança está em gerenciá-los muito bem, primeiramente recusando os riscos desnecessários para então dedicar a capacidade de gerenciamento de riscos para aqueles absolutamente indispensáveis, que já são muitos.


Acidente de Fukushima Confirma Percepção de que o “Risco Nuclear” Pode ser Maior do Que o Aceitável


Depois do acidente nuclear de Chernobyl em abril de 1986 na Ucrânia, foram adotadas novas medidas de segurança aplicáveis a todas as Centrais Nucleares do mundo.  Mesmo tendo entrado em operação antes do acidente de Chernobyl, a Central Nuclear de Fukushima como quase todas as Centrais Nucleares do mundo passaram a incorporar proteções, estratégias e procedimentos de segurança para evitar um novo acidente nuclear catastrófico como Chernobyl.

Central Nuclear de Fukushima, Japão
  
Um dos pontos mais importantes pós acidente de Chernobyl foi o desenvolvimento de uma “Cultura de Segurança” que estabelece que os gestores e os profissionais envolvidos nas operações devem priorizar prover a atenção certa, no tempo certo para as questões relacionadas com a segurança.  O Japão (e em especial sua engenharia) é conhecido por sua tradicional disciplina, pelo cumprimento das normas e pelo rigor técnico operacional.  O país também é conhecido pela preparação para enfrentar catástrofes naturais.

A Central de Fukushima foi projeta e atualizada dentro desse contexto, incluindo proteção contra terremotos e tsunames, como a maioria das usinas nucleares inclusive as brasileiras.  Mesmo assim, incluindo no projeto a chamada proteção em profundidade contra “acidentes de origem externa”, a catástrofe não foi evitada.  A Central de Fukushima era dotada de sistemas de segurança redundantes podendo inclusive dispor da flexibilidade de uso de parte dos recursos entre os reatores que fazem parte da Central.  A estrutura também foi projetada para suportar o que tecnicamente seria o provável maior terremoto (e consequente tsunami) previsto para aquela região durante a vida útil da instalação.  Isso também não foi suficiente, seja por falhas de gestão e manutenção que tenham causado a degradação destas proteções, ou seja mesmo por falhas nos cálculos sobre as previsões dos esforços e dimensões de danos do fenômeno natural.

O que fica deste acidente é que mais de 20 anos depois do acidente de Chernobyl, uma nova catástrofe se repetiu.  Considerando-se o intervalo entre os acidentes, 20 anos pode parecer muito tempo.  Mas considerando-se que no núcleo de um reator acidentado podem existir produtos de fissão radioativos com meia vida de até 45 mil anos, o impacto de um acidente nuclear não é convencional.  Não existem instalações, equipamentos, estratégias, gestores, países, pessoas “a prova de falha”.  Ou seja, se um risco é assumido, mesmo que esse risco seja teoricamente muito pequeno, assumi-lo significa assumir a possibilidade de uma falha acontecer.  Isso não é novidade, faz parte da vida e do dia a dia de todos.  A questão específica é que Fukushima provocou um choque de realismo sobre as consequências desse “risco teoricamente pequeno” quando o assunto envolve energia nuclear.

Talvez o fato novo que possa ser percebido pela reação da população do Japão (agora com aversão ao risco nuclear) é a conclusão de que os riscos de acidentes nucleares deveriam ser zero.  Risco zero não existe em engenharia, nem na matemática e nem na natureza.  A única forma de estabelecer “risco zero” é não aceitar o risco.  Ou seja, não utilizar reatores de potência em Centrais Nucleares e assim excluir a energia nuclear da matriz energética, tendência hoje observada no Japão, Alemanha, entre outros.  Se excluir a geração termonuclear for viável, então esta é a única possibilidade de se obter o desejado “risco zero” em relação á energia nuclear no estágio tecnológico atual.  Os países que puderem fazer isso estarão adotando verdadeiramente o “risco nuclear zero”, ou seja, optando por não assumir o risco nuclear e assumir outros riscos convencionais considerados mais aceitáveis para o atual nível científico e tecnológico.
 

Energia Nuclear:  Limpa de Carbono Mas Sem Solução para o Lixo Nuclear

É muito frequente a afirmação de que a energia nuclear é uma “energia limpa”.  Esta afirmação se baseia em fatos verdadeiros, como por exemplo o menor impacto ambiental de uma Central Nuclear em relação à flora e à fauna afetada pelas barragens e alagamentos decorrentes da implantação de uma Usina Hidroelétrica.  Também é indiscutível que a geração termoelétrica convencional queima óleo, carvão ou combustíveis fósseis que geram emissões de gases poluentes e CO2 para a atmosfera em grandes proporções.  Esse tipo de emissão só existe em Centrais Nucleares em quantidades muito inferiores como no caso de operação de geradores de emergência.

A parte que nem sempre é lembrada é que isso não significa que a energia nuclear seja exatamente um tipo de “energia limpa” no sentido amplo do termo.  Trata-se de uma forma de geração de energia limpa em termos de carbono especificamente.  Um outro tipo de resíduo, muito mais perigoso e danoso é gerado:  o rejeito radioativo.  Enquanto as emissões de carbono possuem um ciclo de poluição de anos ou décadas, o rejeito radioativo pode continuar perigoso por séculos e literalmente milênios.

Quando uma Usina Nuclear está prestes a entrar em operação ela recebe uma carga inicial de elementos combustíveis.  Após um ciclo (em geral de 1 ano), a Usina Nuclear precisa ser parada e o combustível nuclear relocado no interior do núcleo para que a queima seja otimizada evitando que determinadas partes do núcleo sejam mais queimadas  e energeticamente esgotadas enquanto que outras sejam subutilizadas.  Após alguns anos e alguns ciclos os elementos combustíveis vão se esgotando até se tornarem sem valor em termos de geração de energia e por isso são substituídos e transferidos do núcleo para a “piscina de elementos combustíveis queimados” que toda Usina Nuclear possui bem ao lado do poço do reator principal.  Dentro desta piscina, os elementos combustíveis queimados possuem tanta atividade radioativa que emitem aquela tradicional luminosidade (tipo neon azulada) chamada tecnicamente de “efeito Cherenkov” em homenagem ao cientista soviético que caracterizou o fenômeno.  Esta piscina é projetada para receber os elementos combustíveis queimados ao longo da vida útil da Usina Nuclear, que pode chegar a 40 anos ou um pouco mais (ciclos estendidos).

Piscina de Elementos Combustíveis Queimados

Porém os elementos combustíveis queimados possuem grande atividade radioativa.  Os produtos de fissão neles contidos foram gerados ao longo dos anos de ciclos de queima e são extremamente danosos ao meio ambiente.  Alguns destes produtos de fissão sequer existem na natureza, sendo produtos artificiais decorrentes das queimas e decaimentos sucessivos ocorridos no interior do núcleo.  É um material extremamente perigoso e parte dele tem uma aplicação especial:  a construção de ogivas nucleares.  Esta parte de produtos de fissão de interesse militar, é em geral recolhida por organismos governamentais controladores com a finalidade de se evitar a proliferação de armas atômicas.  Caso venham a ser utilizados militarmente, irão gerar um nível de poluição destrutivo e inaceitável de uma explosão nuclear, e pensar que a origem da ogiva pode ter vindo justamente de uma Usina Nuclear projetada em sua origem para fins pacíficos.  O restante e maior parte do material radioativo (sem interesse militar) é de responsabilidade do governo local, bem como todo o risco por sua guarda.
Tambores de Rejeitos Radioativos de Baixa Atividade


Além disso, ao longo da vida útil de uma Usina Nuclear outros materiais radioativos e contaminados são gerados fora do núcleo.  São toneladas por ano de vestimentas, luvas, peças metálicas, elementos filtrantes, ferramentas, materiais industriais que passam a ser radioativos e precisam ser de alguma forma encapsulados, blindados e armazenados indefinidamente.  Por outro lado, ninguém tem interesse por esse material pois na realidade é um problema sem solução assim como os elementos combustíveis queimados.  Após 40 anos de vida útil, uma Usina Nuclear terá produzido toneladas de lixo radioativo, uns com níveis mais elevados outros menos, uns com meia vida curta outros com meia vida de até 45 mil anos.  Esse material precisará ser mantido por séculos em blindagens, segregado da natureza e principalmente dos seres humanos até que a ciência e a tecnologia desenvolva um meio de neutralizar os seus efeitos radioativos.  Hoje isso ainda não é possível cientificamente e nem se tem a garantia de que algum dia esse objetivo será realmente alcançado.

Fica então a pergunta:  A energia nuclear é uma energia realmente limpa ou é uma energia “limpa de carbono”, apenas ?

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