O SETOR DE ENERGIA DE ORIGEM NUCLEAR NO BRASIL (SEON NO BRASIL)

3.4.2.1 Características do setor de energia de origem nuclear

De acordo com dados da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), a matriz elétrica brasileira é mais renovável do que a matriz energética mundial, isso porque grande parte da energia elétrica gerada no Brasil vem de usinas hidrelétricas. A energia eólica também vem crescendo bastante, contribuindo para que a nossa matriz elétrica continue sendo, em sua maior parte, renovável. As fontes não renováveis de energia são as maiores responsáveis pela emissão de gases de efeito estufa.

Na Figura 16 pode-se verificar a comparação entre a matriz energética brasileira e mundial.

A energia nuclear representa 1,4% do total de energia produzida no Brasil. Os reatores nucleares foram responsáveis por 4,9% da produção de energia elétrica no mundo em 2017. As

usinas térmicas convencionais (carvão, combustíveis líquidos e gás natural) contribuíram com 81,1% da geração total e as usinas hidrelétricas com 2,5%.

Figura 16. Matriz Energética Brasileira e Mundial 2017

Fonte: EPE, 2018

O SEB - cuja geração é majoritariamente composta pela hidroeletricidade - passa por uma transformação hidrotérmica, necessitando cada vez mais da geração por usinas térmicas, como as nucleares, para sua regulação e segurança de fornecimento.

A necessidade de geração de eletricidade no Brasil por meio de centrais térmicas, no médio prazo, não é motivada pelo esgotamento do potencial hídrico, mas para fazer frente aos riscos hidrológicos. Todas as fontes renováveis dependem dos ciclos da natureza e requerem complementação térmica como energia de “back-up” para os períodos em que não estão plenamente disponíveis.

A nucleoeletricidade permite a geração de energia elétrica que não contribui para o efeito estufa e não é afetada pelas variações climáticas. Além disso, a geração nuclear faz uso de um combustível (urânio) abundante em território nacional, o que permite minimizar vulnerabilidade no abastecimento e na volatilidade dos preços, não estando sujeito a flutuações no mercado internacional.

Por ocuparem uma área pequena quando comparadas a outras formas de geração de energia, as usinas nucleares podem ficar próximas aos grandes centros consumidores, eliminando, assim, a necessidade de longas linhas de transmissão.

A energia nuclear é competitiva em custos e é isenta de emissões nos processos de geração – considerando o uso de combustíveis na cadeia energética da mineração à geração, as

emissões em tCO2/GWh variam de 10 a 50 na nuclear e de 450 a 1.200 nas fontes fósseis. Ainda assim, devido aos acidentes nucleares conhecidos, seja por causa natural, falha técnica, ou falha humana, reacendem-se as incertezas sobre a segurança das usinas, e reatores são desativados e/ou a expansão da energia nuclear é repensada.

As fontes de urânio já identificadas são suficientes para suprir de 60 a 100 anos de operação das usinas existentes no mundo e ainda os cenários de maior expansão previstos até 2035 pela AIEA. As reservas conhecidas estão atualmente em mais de cinco milhões de toneladas e o Brasil é um dos maiores produtores. O atual consumo mundial de urânio natural (U3O8), próximo de 70 mil ton. por ano, dá às reservas já medidas vida útil acima de 80 anos (Brasil >500 anos). O indicador mundial passa de 200 anos se forem adicionadas as reservas estimadas e inferidas, de 10,5 milhões ton.

De acordo com a Agência Internacional de Energia Atômica – International Atomic

Energy Agency (AIEA), os dois tipos de reatores a seguir especificados respondem por quase

90% da potência instalada de geração elétrica nuclear.

 PWR - Pressure Water Reactor ou reator de água a pressão. Utiliza água pressurizada leve como refrigerante e moderador, e urânio enriquecido como combustível. O calor é transferido do refrigerante do reator primário, que é mantido líquido a alta pressão, para um circuito secundário em que há produção de vapor, que vai movimentar as turbinas e ser condensado e reciclado.

 BWR - Boiling Water Reactor ou reator de água em ebulição. Utiliza água leve como refrigerante e moderador, e urânio enriquecido como combustível. Gera vapor diretamente através da fervura do refrigerante primário. O vapor de água é separado da água restante em separadores de vapor, posicionados acima do núcleo, e é passado para as turbinas, para em seguida ser condensado e reciclado.

Outros tipos de reatores utilizam diferentes “meios” de refrigeração, como água pesada, dióxido de carbono, ou sódio; ou utilizam outros “meios” de moderadores, como grafite ou água pesada. Alguns tipos não utilizam moderadores e podem utilizar urânio natural ou levemente enriquecido. São eles: GCR - Gas Cooled Reactor ou reator refrigerado por gás; PHWR – Pressurized Heavy-Water Reactor ou reator a água pesada; LWGR – Light Water

Graphite Reactor, ou reator a água leve e grafite; FBR - Fast Breeder Reactor- o combustível

é uma mistura de óxidos de plutônio e urânio em que nenhum moderador é usado.

O primeiro reator nuclear experimental surgiu em Idaho, Estados Unidos, em dezembro de 1951, e o primeiro em escala industrial entrou em operação na União Soviética em 1954.

Em escala comercial, as usinas nucleares começaram a surgir alguns anos depois, na França, em 1959; nos Estados Unidos, em 1960; e na União Soviética, em 1964.

Os Estados Unidos detêm a maior proporção da capacidade mundial instalada de geração nuclear, de 26,2% em 2014, sendo responsável por quase 1/3 da produção total deste tipo de energia no mundo. Segundo dados da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) de 2017, existem 449 reatores nucleares em operação no mundo, em 31 países, com capacidade instalada total de 392.180 GW. A França, com 58 reatores, e o Japão, com 43, são os outros dois países com mais unidades em operação, com proporção de capacidade instalada de 16,4% e 10,4% respectivamente.

Na geração mundial de energia elétrica, a proporção nuclear passou de 2% em 1971 para 15,2% em 1985, evoluindo mais lentamente até 1996, quando atingiu 17,2% (recorde). A partir deste ano a proporção diminuiu seguidamente, chegando a 10,6% em 2015 e 4,9% em 2017. A Alemanha apresenta o maior volume de potência desativada, de 16,5 GW (24,9% do total), seguira dos Estados Unidos (22,1%). Acidentes nucleares, tempo em operação e incertezas na segurança, têm resultado na desativação de reatores em alguns países.

Dentre os vários acidentes nucleares ocorridos, três são considerados de grande magnitude: o da Three Mile Island (Pensilvânia-USA), em março de 1979, de nível 5 na Escala Internacional de Eventos Nucleares (INES) - que vai de 0 a 7 - o de Chernobyl (Ucrânia), em abril de 1986, de nível 7; e o de Fukushima (Japão), em março de 2011, de nível 5.

Ao todo, existem 60 novas usinas sendo construídas no mundo. A China é o país que tem mais unidades em obras (20), seguido da Rússia (7) e Índia (5). No continente europeu, existem 15 reatores em construção.

Na América Latina, três países utilizam energia por fonte nuclear: Argentina, Brasil e México. A Argentina – com as usinas Atucha 1 (PHWR, 335 MW); Atucha 2 (PHWR, 692 MW) e Embalse (PHWR, 600 MW) – é o país que tem o maior número de reatores em operação, mas é o terceiro em capacidade instalada (1.627 MW). O Brasil, com suas duas usinas (Angra 1 – PWR, 640 MW e Angra 2 – PWR, 1.350 MW), possui a maior capacidade de geração (1.990 MW). O México também tem duas usinas nucleares em seu território, que somam 1.640 de capacidade instalada (Laguna Verde 1 – BWR, 820 MW e Laguna Verde 2 – BWR, 820 MW). A Argentina está construindo sua quarta usina nuclear, Carem 25 (PWR, 25 MW), e o Brasil, sua terceira, Angra 3 (PWR, 1.405 MW).

Na África, somente a África do Sul possui usinas, mas existem programas de formação de mão de obra nuclear, capitaneados pelos EUA, para a concepção de pequenos reatores (50 a

200 MW), que poderiam ser a opção mais econômica nos países com menos recursos no continente.

Na Oceania, não há usinas nucleares. A Austrália é rica em urânio, possuindo cerca de 40% de todas as reservas mundiais economicamente exploráveis. Contudo, devido a problemas de fundo político, o país atende a menos de 20% das necessidades mundiais.

O Quadro 17 apresenta como estão distribuídos os reatores nucleares no mundo. Segundo dados da AIEA (2017), existem atualmente 290 reatores em operação do tipo PWR (utilizados nas usinas Angra 1 e 2), com capacidade líquida total de 272.920 MW, o que corresponde a cerca de 64% da capacidade instalada mundial por fonte nuclear.

Com relação à construção de novas usinas, segundo dados da AIEA (2017), estão atualmente em construção 60 reatores (capacidade total de 60.142 MW). Do total de 60 reatores em construção, 50 (83,3%) são do tipo PWR.

Mesmo tendo havido conexão de novos reatores à rede, no período 1989 a 1991 houve redução de 420 para 415 reatores, e de 1996 a 1997 redução de 438 para 430 reatores. Em 2015 foram desmobilizados 7 reatores e adicionados 10. Em 2005, 2010 e 2015, ocorreu o máximo número de reatores em operação, de 441 unidades.

Dos reatores em operação, 88 estão com idade média no intervalo 0-20 anos, outros 136 estão com idade média de 21 a 30 anos, e outros 217 com idade média de 31 a 45 anos.

Quadro 17. Distribuições dos reatores mundiais

País Número de reatores operacionais Tipo do reator Reatores em construção Tipo do reator ÁFRICA DO SUL 2 2 PWR ALEMANHA 8 6 PWR, 2 BWR ARGENTINA 3 3 PHWR 1 1 PWR ARMENIA 1 1 PWR BELARUS 2 2 PWR BÉLGICA 7 7 PWR BRASIL 2 2 PWR 1 1 PWR BULGÁRIA 2 2 PWR CANADÁ 19 19 PHWR CHINA 37 34 PWR, 1 FBR, 2 PHWR 20 19 PWR, 1 HTGR CORÉIA DO SUL 25 21 PWR, 4 PHWR 3 3 PWR EMIRADOS ARABES UNIDOS 4 4 PWR ESLOVÊNIA 1 1 PWR ESLOVÁQUIA 4 4 PWR 2 2 PWR ESPANHA 7 6 PWR, 1 BWR ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA 99 64 PWR, 35 BWR 4 4 PWR FINLÂNDIA 4 2 PWR, 2BWR 1 1 PWR

FRANÇA 58 58 PWR 1 1 PWR