Acidente nuclear de Fukushima Daiichi slide

Prévia do material em texto

Fukushima
ações, impacto e matriz energética
Acidente nuclear de Fukushima Daiichi
Em 11 de marco, 2011 Fukushima ocorreu um dos mais graves acidentes nucleares da história, após o acidente nuclear de Chernobyl.
Um terremoto de magnitude 8,9 ao longo da costa noroeste do Japão e um tsunami subsequente afetou seriamente a central nuclear de Fukushima, Dahiichi na costa nordeste do Japão.
Acidente nuclear de Fukushima Daiichi
Os reatores 1, 2 e 3 estavam operando enquanto reatores nucleares 4, 5 e 6 estavam parados para manutenção.
Depois do terremoto reatores de Fukushima que ainda estavam funcionando pararam automaticamente. 
às 15:41 o tsunami atingiu a costa. Neste momento começam os problemas de arrefecimento e do risco de fusão do núcleo do reator. 
Mais tarde, o derretimento dos reatores 1, 2 e 3 foi confirmado
Acidente nuclear de Fukushima Daiichi
No dia seguinte, várias explosões. No reator 4 ocorreram múltiplos incêndios. 
Evaporação das águas das piscinas de resfriamento.
Evacuação Japoneses primeiro num raio de 20 quilômetros ao redor da área
Ainda este raio foi gradualmente ampliado para 40 quilômetros
trabalhadores da fábrica sofreram com exposição à radiação em várias ocasiões e foram evacuados temporariamente em momentos diferentes.
O acidente foi inicialmente considerada Escala Internacional de Eventos Nucleares Nível 4
Escala ines
Segundo a AIEA, a escala não serve como um padrão internacional para avaliar o que os países devem fazer em caso de desastres nucleares. Ela serve, de acordo com o órgão, apenas para facilitar a compreensão do impacto do evento em questão.
Esclarecimentos sobre as diferenças entre as usinas do tipo PWR, existentes no Brasil, e as BWR, de Fukushima Daiichi, no Japão
 Existem hoje cerca de 440 usinas nucleares em operação no mundo. Em torno de 65%, contam com reatores à água pressurizada (PWR), o mesmo modelo de Angra 1 e 2. Aproximadamente, 25% são reatores à água fervente (BWR), como os da central de Fukushima, no Japão. Outros 10% equivalem a  tecnologias que estão se tornando obsoletas e sumirão da matriz nuclear mundial na medida em que estas usinas chegarem ao fim de suas vidas úteis.
Esclarecimentos sobre as diferenças entre as usinas do tipo PWR, existentes no Brasil, e as BWR, de Fukushima Daiichi, no Japão
Num acidente com perda total da alimentação elétrica, como o ocorrido em Fukushima, um reator PWR permitiria que os operadores tivessem mais tempo para o restabelecimento da energia do que um BWR. A usina PWR conta com circuitos independentes e geradores de vapor, equipamentos que contêm uma quantidade significativa de água e que permitem que o resfriamento do reator ocorra por circulação natural até o restabelecimento de energia. sem a necessidade de se utilizar bombas acionadas por eletricidade.
Esclarecimentos sobre as diferenças entre as usinas do tipo PWR, existentes no Brasil, e as BWR, de Fukushima Daiichi, no Japão
Numa usina BWR, existe um circuito único, sem geradores de vapor. Um corte no fornecimento de energia interrompe imediatamente o resfriamento, como aconteceu na usina de Fukushima Daiichi. Portanto, nessas condições, a usina PWR apresenta algumas vantagens.
No Japão, 50% das usinas é do tipo PWR e a outra metade é BWR. Vale ressaltar que, na região afetada, não havia usinas PWR em operaçãio, apenas BWRs.
Esclarecimentos sobre as diferenças entre as usinas do tipo PWR, existentes no Brasil, e as BWR, de Fukushima Daiichi, no Japão
A tecnologia utilizada nos reatores de Angra dos Reis é a do PWR;
Nos reatores da operadora TEPCO, em Fukushima, recentemente acidentados, é do tipo BWR;
BWR no processo de resfriamento das varetas de combustível é expandido na turbina acionadora do gerador elétrico;
PWR há um circuito primário de circulação de água refrigerante a alta pressão que não se vaporiza no núcleo do reator e é responsável pela refrigeração dos elementos combustíveis;
PWR – vapor não radioativo  circuito primário isolado por paredes de contenção do reator;
BER - Vapor radioativo.
Esquema do funcionamento bwr
Esquema de funcionamento pwr
Esforços de descomissionamento
O descomissionamento dos reatores se refere ao desmonte e remoção dos mesmos.
Processo: extração de combustível nuclear -> extração de combustível derretido em reatores nucleares -> desmantelamento
Período: 30 a 40 anos
Esforços de descomissionamento
Água contaminada
No solo da Usina Nuclear de Fukushima Daiichi, há água subterrânea fluindo para o mar. A cada dia, cerca de aprox. 300 a 400 toneladas dessa água fluem para os reatores de número 1 até 4, que foram afetados pelo vazamento nuclear. Na área subterrânea destes reatores, a água subterrânea flui até esta água altamente concentrada e contaminada, aumentando assim o volume total dela.
Considerando os "Três Princípios", tomamos várias medidas para evitar que a água contaminada vá para o mar.
Remoção da fonte de contaminação
Evitar que a água subterrânea entre em contato com a fonte de contaminação
Impedir vazamentos
1.Unidade de Remoção de Multinuclídeos (SPAL)
Remoção de substâncias radioativas (com exceção do trítio) da água contaminada.
2.Tanques de água contaminada
3.Subdreno
O bombeamento de água subterrânea dos poços ao redor das construções permite controlar a quantidade de água escoando nas construções. A água bombeada passa por um processo de purificação, e é descarregada para o mar só se os níveis de radiação realmente atenderem aos padrões de descarga.
4.Passagem de água subterrânea
Ao bombear a água subterrânea antes de ser contaminada utilizando os poços localizado na área montanhosa e descarregando-a no mar, a quantidade de água subterrânea escoando nas construções pode ser controlada
5.Instalação de paredes de solo congeladas para criar um escudo contra a água(em construção)
Ao embutir canos congelados ao redor da construção, a água subterrânea e o solo podem ser congelados para a construção de paredes de gelo. Este sistema evita que a água se aproxime do reator e suprime o fluxo de água subterrânea.
Matriz energética mundial
O grave acidente nuclear das usinas de Fukushima determinou imediatamente dois questionamentos:
 i. Grau de segurança das centrais nucleares; e
 ii. Pertinência da energia nuclear na matriz energética mundial. 
Matriz energética mundial
A reação de países com estruturas políticas mais democráticas foi rápida e direta desdobrando-se em duas tendências convergentes. 
A primeira tendência foi de desligamento das centrais nucleares mais antigas que possuam padrões de segurança obsoletos seguido de programa de desmobilização de todas as centrais nucleares em períodos de médio prazo, como ocorreu na Alemanha12 e na Suíça.
A segunda tendência foi a retirada da opção nuclear do planejamento da expansão da capacidade instalada como foi o caso do Chile e da Itália.
Matriz energética mundial
As opções disponíveis para que os sistemas elétricos possam se reequilibrar frente à quebra da oferta de energia nuclear se resumem basicamente a: 
i. Medidas de racionamento de energia; 
ii. Uso mais intensivo das usinas existentes movidas com outros insumos energéticos. 
Portanto, uma resultante de curto prazo desta política energética é o aumento no custo da energia derivada do desligamento de centrais nucleares existentes. 
No curto e médio prazo os instrumentos de política energética são limitados e todos apontando para maiores custos e mais emissão de gases de efeito estufa.
As Novas Perspectivas do Planejamento da Expansão do Setor Elétrico 
Os maiores impactos sobre o setor elétrico resultantes do acidente nuclear japonês ocorrerão na expansão da matriz elétrica mundial, ou seja, no médio e longo prazo.
O setor elétrico no início de 2011, pré-crise Fukushima, indicava para expressivos investimentos em uma grande quantidade de novas centrais nucleares em diversos países, basicamente em função da busca de dois objetivos centrais da política energética:
i. Segurança energética;e 
ii. Mitigação das mudanças climáticas. 
As Novas Perspectivas do Planejamento da Expansão do Setor Elétrico 
Como o setor elétrico é regulado, ele acaba sendo um alvo prioritário das políticas de redução de emissões. Até a crise de Fukushima a política energética priorizava duas estratégias: 
i. Aumento da participação das fontes renováveis de geração de energia elétrica, notadamente energia eólica e em menor grau solar; e 
ii. Construção de novas centrais nucleares. 
As Novas Perspectivas do Planejamento da Expansão do Setor Elétrico 
Esta política energética trazia outro importante benefício: os investimentos nessas fontes diminuía a dependência energética destes países, contribuindo para a promoção da segurança do suprimento. Os países em vias de desenvolvimento possuem reduzidos níveis de consumo de energia em relação ao mundo desenvolvido. Por isso, é de se esperar que o consumo de energia cresça de forma acentuada nos próximos anos, sobretudo na China e na Índia. 
A Necessidade de Repor Centrais Nucleares Existentes
Em um cenário “Novas Políticas”, a IEA (2010b) estima que a energia nuclear irá manter sua atual participação na oferta de geração de energia elétrica até 2035, isto é, aproximadamente 14% do total de energia elétrica gerada. No entanto, esta manutenção da participação percentual implica na necessidade de expressivos investimentos na construção de novas centrais nucleares.
A Necessidade de Repor Centrais Nucleares Existentes
Os investimentos em novas centrais nucleares , assim como novas plantas em geral, não se restringem à expansão da capacidade com vistas ao atendimento da crescente demanda por energia elétrica. Contemplam também a substituição de centrais nucleares em operação há muitos anos que irão se tornar obsoletas e serão substituídas nos próximos anos, necessidade acentuada e corroborada pelo “efeito Fukushima”. 
Mitigação das Alterações Climáticas e a Energia Nuclear
O acidente nuclear japonês ao aumentar o nível de questionamento relativo à segurança de usinas nucleares resultará em um aumento das restrições e consequentemente das dificuldades em se compatibilizar a expansão da oferta de energia com uma política consistente de combate às mudanças climáticas. Neste sentido, é plausível supor um cenário de dificuldades adicionais nas negociações climáticas nos fóruns internacionais, como a postergação de novos acordos climáticos internacionais como o de Kyoto. Este cenário torna-se ainda mais complexo dada a situação de crise econômica dos países desenvolvidos, status que limita a capacidade de investimentos e gastos relacionados ao tema. Contudo, dada a relevância das alterações climáticas e, com base no princípio da precaução, continuará sendo preciso adotar políticas que permitam a expansão da oferta concomitantemente à mitigação do aquecimento global. 
Mitigação das Alterações Climáticas e a Energia Nuclear
Em contrapartida, é possível vislumbrar que outros países, como a China, mantenham investimentos em usinas nucleares no planejamento da expansão dos seus setores elétricos, mesmo que haja a postergação de investimentos e os mesmos ocorram adotando critérios mais rígidos e caros de segurança. De toda forma, o “efeito Fukushima”, ao criar restrições para energia nuclear, torna ainda mais complexo o equacionamento da expansão da oferta mundial de energia concomitantemente a mitigação das alterações climáticas. 
Alternativas Energéticas
A expansão da geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis e alternativas, que ganhou forte impulso na última década, será necessariamente intensificada. Entretanto, uma solução somente baseada em fontes renováveis capazes de preencher gap na oferta oriundo das restrições à energia nuclear não tem condições técnicas para ser adotada.
 A geração fotovoltaica20 ainda se situa em um patamar tecnológico de custos elevados. Mesmo assim esta rota tecnológica terminou o ano de 2010 com uma capacidade instalada em torno de 40 GW. 21 Esta tecnologia vem apresentando uma expressiva redução de custos nos últimos anos e é possível se projetar uma trajetória semelhante a que se verificou com a energia eólica.
Alternativas Energéticas
A energia nuclear apresenta características técnicas que a colocam como uma alternativa relevante e estratégica na promoção da segurança do suprimento energético. Ao mesmo tempo, em condições normais de funcionamento possui impactos ambientais reduzidos, especialmente no que se refere às emissões de gases do efeito estufa. 
a energia nuclear vinha recuperando-se do “efeito Chernobyl” e tendo destaque no planejamento da expansão da matriz elétrica de muitos países
Entretanto, se em condições normais de funcionamento os impactos ambientais de uma usina nuclear são menores que àqueles verificados em plantas termoelétricas, no caso de acidente as consequências danosas são imprevisíveis e catastróficas. Neste sentido, um acidente das proporções de Fukushima aumenta o nível de questionamento a energia nuclear, resultando no fechamento de usinas antigas, cancelamento de alguns projetos e a postergação de outros investimentos que serão realizados sob padrões mais rígidos e caros de segurança. 
Considerações
As opções para a substituição da energia nuclear incluem fontes renováveis e alternativas de energia elétrica e principalmente a utilização de combustíveis fósseis de maneira sustentável
dos desafios que o “efeito Fukushima” impôs, em especial aos países do grupo desenvolvido, investimentos serão realizados em duas direções que irão determinar uma a evolução tecnológica no sentido de obter: 
(i) maior eficiência em energias renováveis e 
(ii) menores emissões de gases de efeito estufa para as energias não renováveis, estando ambas as tendências associadas e submetidas ao objetivo de serem economicamente competitivas. 
Considerações
Neste sentido, deverão ser adotados instrumentos e políticas públicas que permitam a redução de custos destas fontes, aprimoramentos tecnológicos e busca de ganhos de escala. Também é provável um avanço em termos de melhores segurança de centrais nucleares que deve, mais à frente, recolocar a geração nuclear como uma das alternativas para a expansão da geração de energia elétrica em função de três características: 
baixas emissões de gases de efeito estufa, 
aumento do segurança energética e 
garantia de suprimento por geração na base
Agradecimentos
Escola Técnica Evolução
UNIGRANRIO
Adelson Xavier e Islan Souza Bernardo
Contatos
Lizandra Nilo
Email: lizandra.nilo@ yahoo.com.br
Linkedin: Lizandra Nilo Silva
Fabiano Morião
Email: fabiano.moriao@hotmail.com 
Linkedin: Fabiano Morião
www.linkedin.com/in/lizandra-nilo-silva