Introdução
A energia nuclear surgiu para o público de forma explosiva em 1945 com a detonação das primeiras bombas atômicas.
Pela primeira vez na história, uma fonte de energia surgiu após o desenvolvimento tecnológico de uma arma de destruição em massa.
Este estigma de nascimento marcou a energia nuclear para sempre dificultando sua utilização em larga escala até hoje.
Tudo começou com a famosa formula de Albert Einstein:
Massa pode ser convertida diretamente em energia!
A possibilidade transformar átomos em energia deixou a comunidade científica entusiasmada.
Ernest Rutherford descobriu em 1911 que os átomos possuiam núcleos.
O neutron, como componente do núcleo, foi descoberto em 1932.
Finalmente, Enrico Fermi descobriu a fissão nuclear ao estudar as interações entre núcleos e neutrons.
Em 1938 a fissão do Urânio foi descoberta e, com a Segunda Guerra Mundial, as pesquisas sobre a fissão passaram a ser segredo militar.
O primeiro reator nuclear foi construído em Chicago e gerou simbólicos 200W mas, somente em 1943, o primeiro protótipo de 1 MW entrou em operação.
Após a Segunda Grande Guerra, a geração nuclear realmente começou a gerar energia elétrica.
Atualmente, o Urânio é o combustível utilizado em 70% das usinas nucleares no mundo.
O restante do combustível é suprido por material militar reciclado.
Por isso, este capítulo é focado apenas no Urânio.
Geração de Energia Nuclear
A figura abaixo mostra a evolução da geração nuclear no mundo.
Observa-se que o maior crescimento ocorreu na década de 60.
Na década de 70 a taxa de crescimento caiu muito como resultado da redução do consumo de energia ocasionada pela crise do petróleo e atingiu um mínimo em 1979, quando ocorreu o acidente em Three Mile Island.
Apesar disso, houve uma fraca recuperação na década de 80, mas, a partir de 1985, a taxa de crescimento de geração nuclear vem caindo sistematicamente e convergindo para o crescimento zero com anos de valores negativos.
Esta queda foi interrompida em 2010 mas, com o acidente de Fukushima em 2011, esta recuperação se transformou em redução. Mais uma vez, o futuro da energia nuclear ficou abalado em decorrência de um acidente.
Maiores Geradores
A figura abaixo mostra os maiores geradores de energia elétrica a partir da energia nuclear.
Observa-se que os quatro maiores produtores – EUA, França, Rússia e Coréia – são responsáveis por 61% da energia nuclear no mundo e o HHIm é de 38%.
Estes elevados índices de concentração são decorrentes do controle da tecnologia nuclear motivado pelo perigo do desenvolvimento de armas nucleares.
É importante mostrar que pela primeira vez na história, a China aparece entre os dez maiores produtores de eletricidade a partir da fissão nuclear. Por outro lado, o Japão saiu do terceiro lugar para o sexto, em decorrência do acidente de Fukushima
A figura abaixo mostra a participação da energia nuclear na matriz energética dos maiores produtos de eletricidade a partir da fissão nuclear.
Observa-se que a participação da energia nuclear é inferior a 50% em todos os países, com exceção da França.
A França fez uma opção histórica em favor da energia nuclear e, atualmente, esta fonte de energia é responsável por quase 80% da sua energia elétrica gerada.
Por outro lado, países que aprovaram em plebiscito a redução da energia nuclear nas décadas de 80 e 90, tais como a Alemanha e a Suécia, continuam extremamente dependentes desta fonte.
Na verdade, a posição européia com relação à energia nuclear é extremamente ambígua.
Ao mesmo tempo que alguns países decidem desativar usinas nucleares, eles importam eletricidade de países vizinhos que a utilizam.
Contudo, a participação da energia nuclear no Japão caiu de 26% para 9,8% em decorrência do acidente de Fukushima. Porém, isto só foi possível com o aumento da participação dos combustíveis fósseis.
A próxima figura mostra o fator de capacidade da geração nuclear dos maiores utilizadores desta fonte de energia.
Observa-se que a maioria utiliza a energia atômica com elevado fator de capacidade.
Isto significa que esta fonte de energia opera na base e que outras fontes são normalmente escolhidas para operar na ponta.
As supresas este ano ficaram com a Alemanha e com o Japão. A Alemanha, salvo algum erro nos dados, operou a plena carga com suas usinas.
Por outro lado, o fator de capacidade dos reatores no Japão caiu muito e esta deve ter sido mais uma consequência do acidente de Fukushima.
Produção de Urânio
A figura abaixo apresenta a evolução da produção de urânio no mundo.
Observa-se o crescimento rápido da produção no Kasaquistão que, a partir de 2008, tornou-se o maior produtor mundial de urânio.
Em 2011, sua produção foi maior do que a produção da Austrália e Canadá juntos.
A grande questão é, como o Kasaquistão não possui usinas nucleares, para onde está indo todo este combustível ?
Recursos
Os Recursos Identificados de Urânio, definidos como a soma dos Razoavelmente Assegurados - RRA - e Inferidos - RI, estão apresentados na figura abaixo ( World Nuclear Association).
Observa-se que a Austrália possui disparadamente a maior quantidade de recursos identificados - 31%- e o Brasil possui a sexta maior reserva com 5% do total mundial.
Esta posição nos leva à necessidade de desenvolver estes recursos com o maior ganho possível para o país. Para isso, é de fundamental importância o domínio tecnológico do ciclo do combustível nuclear para fins pacíficos.