Obtemos energia da fissão nuclear quando o núcleo de um átomo é dividido em partes menores. Este processo, que cria prótons e nêutrons, libera uma grande quantidade de energia que pode ser capturada e usada de várias maneiras. Foi descoberto pela primeira vez em 1938 e o poder de fissão nuclear foi utilizado pela primeira vez em uma usina em Obninsk, Rússia, em 26 de junho de 1954.
As primeiras usinas foram capazes de produzir cerca de 5 megawatts de energia que foi convertida em eletricidade para uso comercial. Hoje, a maior usina nuclear do mundo é a usina Kashiwazaki-Kariwa, de propriedade da Tokyo Electric Power Company, no Japão. Oferece uma capacidade instalada bruta de mais de 8.200 megawatts.
Estas são as principais vantagens e desvantagens da fissão nuclear que devem ser consideradas ao se considerar esta opção de energia.
Lista das vantagens da fissão nuclear
1. A fissão nuclear é uma forma eficiente de criação de energia.
A Associação Nuclear Mundial fornece aproximadamente 11% das necessidades de eletricidade do mundo a cada ano. É um recurso energético disponível em mais de 30 países e o número não para de crescer. Embora as estimativas de custo para uma nova usina nuclear possam ser de mais de US $ 9 bilhões, ela ainda é competitiva com outros custos de energia instalados recentemente.
2. Crie energia sem compensar as emissões.
Obviamente, a fissão nuclear cria resíduos nucleares que devem ser descartados de maneira adequada. No entanto, quando ocorre o processo de criação e consumo de energia, nenhuma emissão é liberada. A ameaça de dióxido de carbono, monóxido de carbono e nitratos que vêm de combustíveis fósseis não são uma ameaça quando a energia nuclear é criada.
3. A fissão nuclear é um processo generalizado.
Ao contrário dos recursos de combustão ou energia renovável, a fissão nuclear continua a gerar energia por um longo período de tempo. Quando a reação é controlada adequadamente, pode fornecer energia que pode ser colhida por até 3 anos. Como recurso energético, a fissão nuclear é mais de 8.000 vezes mais eficiente do que as formas de energia que requerem combustão. Ele também remove as partículas que criam os elementos de combustão da conversação.
4. Oferece novos recursos de combustível que podemos usar no futuro.
Uma das maiores lutas que muitos tiveram com a fissão nuclear são seus subprodutos de resíduos. A World Nuclear Association relata que até 97% dos produtos residuais gerados por uma instalação nuclear são classificados como resíduos de nível baixo ou intermediário. Dos 3% restantes dos resíduos gerados por uma instalação nuclear, apenas 0,2% são radioativos em volume. Então, desse lixo radioativo, a maior parte dele pode ser reciclado em um novo recurso de combustível para futuras reações de fissão nuclear.
5. O armazenamento e transporte de resíduos nucleares é um processo seguro e comprovado.
Da quantidade total de resíduos perigosos enviados dos Estados Unidos a cada ano, apenas 5% são classificados como resíduos radioativos. Desse valor, apenas 10% dos resíduos radioativos vêm do processo de fissão nuclear. Desde o início da era nuclear, mais de 25.000 carregamentos de resíduos perigosos de alto nível foram feitos em todo o mundo e o número de acidentes graves envolvendo um barril do tipo B pode ser contado em uma mão.
6. Os custos operacionais da fissão nuclear são administráveis.
Os custos de produção de energia da fissão nuclear são comparáveis aos de qualquer outro recurso energético hoje, com exceção de certos produtos de carvão. Comparada à energia eólica ou solar, a energia nuclear costuma ser mais barata. Embora as despesas de capital para uma nova instalação nuclear possam ser bastante altas, os custos de gerenciamento contínuos ajudam a compensar o investimento inicial. Mesmo comparada ao gás natural, a fissão nuclear é um centavo mais barata por quilowatt-hora em operações regulares.
7. É uma forma segura de energia de usar.
Os diversos acidentes nucleares fazem com que as pessoas desconfiem da energia nuclear, principalmente pelo risco de exposição à radiação. Porém, quando comparada a outras formas de geração de energia, a indústria nuclear apresenta o menor risco de morte. A fissão nuclear é 200 vezes mais segura do que a energia a carvão, 5 vezes mais segura do que a energia solar no telhado e até 1,5 vezes mais segura do que a energia eólica. A Forbes relata que, se a China for incluída nesses números, a taxa de segurança da fissão nuclear, em comparação com o carvão, é 20.000 vezes mais segura.
8. A fissão nuclear é uma forma muito eficiente de produção de energia.
A fissão nuclear é uma das poucas formas de energia que pode criar uma grande quantidade de energia utilizável a partir de um pequeno investimento em combustível. Todos os anos, cerca de 27 toneladas de novo combustível são necessárias para um reator nuclear que produz 1.000 megawatts de energia. Em comparação, uma usina a carvão que gera energia em um nível justo exigiria 2,5 milhões de toneladas de combustível.
9. Crie um recurso que possa ser exportado com lucro.
Nos Estados Unidos, a fissão nuclear é responsável por aproximadamente 20% do total da eletricidade consumida no país a cada ano. Em 2016, os EUA exportaram cerca de 2,6 milhões de megawatts-hora para o Canadá e 6,6 milhões de megawatts-hora para o México. Quando a energia nuclear está disponível em abundância, o excesso de eletricidade pode ser vendido como uma mercadoria para melhorar o PIB. A Clean Technica relatou em 2015 que a Alemanha poderia potencialmente ganhar US $ 2 bilhões com as exportações de eletricidade.
10. A energia da fissão nuclear é escalonável.
Cada comunidade passa por períodos de pico de demanda que requerem recursos de energia adicionais. Quando essa energia é fornecida por fissão nuclear, a capacidade de atender a esses períodos de alta demanda é constante. Esteja o processo contido no motor de um navio, em uma caverna subterrânea ou em uma instalação formalizada, podemos adicionar reatores às instalações, aumentar a produção de energia das instalações existentes e combinar outros recursos com a energia nuclear com sua compatibilidade geral.
Lista de desvantagens da fissão nuclear
1. Algum dia você sucumbirá às leis da entropia.
A fissão nuclear foi projetada para fornecer energia por meio de instalações especialmente projetadas por cerca de 40 anos. Essas primeiras instalações já atingiram sua expectativa de vida inicial. Com o tempo, descobrimos que, com a evolução dos métodos de manutenção e cuidados, poderíamos dobrar a expectativa de vida de uma usina nuclear. Mesmo com essas novas práticas recomendadas em vigor, seremos forçados a considerar novas opções de energia por volta do ano 2035 porque muitas de nossas instalações estarão esgotadas.
2. A fissão nuclear é um processo perigoso de gerenciar.
Houve quatro grandes incidentes de fusão nuclear em usinas de energia em todo o mundo. O primeiro ocorreu no reator Lucens na Suíça em 1969. Houve também o acidente de Three Mile Island na Pensilvânia em 1979. Isso foi seguido pelo desastre de Chernobyl em 1986 e o desastre de Fukushima Daiichi após o tsunami de 2011. Também houve um total de 10 colapsos de núcleos registrados e oito submarinos soviéticos relataram incidentes de radiação ou colapsos de núcleos.
3. Crie resíduos que também sejam perigosos.
A energia gerada por meio da energia nuclear é uma das opções mais limpas que temos hoje. Essa vantagem vem às custas de resíduos tóxicos gerados por instalações nucleares. As instalações nucleares geram 34.000 metros cúbicos de resíduos de alto nível a cada ano. Esses resíduos são radioativos e devem ser armazenados em contêineres ou instalações especializadas para proteger o público em geral. O tempo que leva para a radioatividade atingir níveis mais seguros é cerca de 40 anos depois de eliminada.
4. A fissão nuclear também pode criar armas perigosas.
As primeiras aplicações da fissão nuclear foram armas. Os primeiros testes de armas nucleares foram realizados 9 anos antes de a primeira instalação de energia nuclear começar a operar. Disparado durante um teste nos Estados Unidos em julho de 1945, o Trinity teve um rendimento equivalente a 20 quilotons de trinitrotolueno (TNT).
Os testes subterrâneos continuaram nos Estados Unidos até 1992. A China e a França continuaram os testes subterrâneos até 1996. Até mesmo os danos causados por uma pequena arma nuclear são enormes. Apenas duas armas nucleares foram usadas na guerra, ambas detonadas pelos Estados Unidos no Japão, matando mais de 240.000 pessoas.
5. Pode ter consequências a longo prazo para a saúde dos trabalhadores.
A fissão nuclear acarreta o risco de exposição à radiação. Trabalhadores nas proximidades de reatores nucleares correm maior risco do que a população em geral de desenvolver certos tipos de câncer e doenças. Alguns desses problemas de saúde podem levar mais de 40 anos para se desenvolver. De acordo com o Projeto K-1 da Universidade de Columbia, os picos de leucemia em crianças atingiram o pico cerca de 6 anos após os ataques nucleares no Japão. Outros cânceres começaram a aparecer cerca de 10 anos após os ataques. No total, a exposição à radiação da fissão nuclear aumenta o risco de câncer em até 5 vezes para cada indivíduo.
6. Existem certos riscos de segurança associados à fissão nuclear.
Devido ao potencial de mortes em massa e danos de longo prazo para a população, as instalações que operam reações de fissão nuclear são o principal alvo para aqueles que desejam fazer declarações políticas violentas. Não apenas uma explosão ou colapso pode tirar vidas, mas as consequências de um evento podem durar mais de uma década.
No incidente de Three Mile Island, por exemplo, aqueles que viviam contra o vento da instalação tinham até 10 vezes mais probabilidade de serem diagnosticados com leucemia ou câncer de pulmão do que aqueles que viviam contra o vento desde o incidente em um acompanhamento de 10 anos.
Um ataque simulado ao Indian Point Reactor em Nova York previu mais de 44.000 mortes de curto prazo por envenenamento por radiação e outras 500.000 mortes de longo prazo por câncer para pessoas que vivem em um raio de 50 milhas da instalação.
7. A fissão nuclear não é garantia de independência energética.
Embora os Estados Unidos liderem o mundo em termos de produção total de energia a partir da fissão nuclear, eles importam a maior parte do combustível necessário para criá-la. Em 2007, mais de 90% do urânio que foi para os reatores nucleares foi importado para os Estados Unidos. Os Estados Unidos, na verdade, mal figuram no Top 10 dos países do mundo com recursos de urânio disponíveis. Mesmo com subsídios em vigor, a energia nuclear muitas vezes tem dificuldade em se manter competitiva com os recursos de energia de combustíveis fósseis.
8. Pode causar múltiplas formas de exposição à radiação.
A exposição corporal total, contaminação externa e contaminação interna são todos eventos possíveis com a presença de fissão nuclear. A radiação gama de alta energia pode penetrar profundamente no corpo e afetar órgãos internos. Se os produtos da fissão se depositarem na pele, pode ocorrer contaminação externa. Itens ingeridos com elementos radioativos e criam problemas internos. É esse medo que freqüentemente faz com que as pessoas defendam menos energia nuclear em vez de mais.
Essas vantagens e desvantagens da fissão nuclear não devem ser confundidas com a fusão nuclear. É um processo completamente diferente. Em 1954, o presidente da Comissão Atômica prometeu ao público americano que um dia a energia nuclear seria muito barata para medir. Essa promessa pode não ter sido cumprida, embora haja muitos benefícios inerentes ao processo de fissão nuclear que nos permitem atender às nossas necessidades atuais de energia com bastante eficiência. Ao mesmo tempo, entretanto, existem certos fatores de risco que devem ser gerenciados para manter nossas famílias seguras.