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FUNDAO OSWALDO ARANHA
FUNDAO OSWALDO ARANHACENTRO UNIVERSITRIO DE VOLTA REDONDACURSO DE GRADUAO EM ENGENHARIA MECNICA
DISCIPLINA: CINCIA TECNOLOGIA E SOCIEDADE
AUTOR: MARCUS VINICIUS MONTEIRO
FORMAS DE GERAO DE ENERGIA PARA A INDSTRIA
FUNDAO OSWALDO ARANHA
CENTRO UNIVERSITRIO DE VOLTA REDONDA
CURSO DE GRADUAO EM ENGENHARIA MECNICA
DISCIPLINA: CINCIA TECNOLOGIA E SOCIEDADE
FORMAS DE GERAO DE ENERGIA PARA A INDSTRIA
Lista de FigurasFigura 1............................................................................................................................10Figura 2............................................................................................................................11Figura 3............................................................................................................................17Figura 4............................................................................................................................18Figura 5............................................................................................................................24Figura 6............................................................................................................................25Figura 7............................................................................................................................27Figura 8............................................................................................................................28Figura 9............................................................................................................................29Figura 10..........................................................................................................................30Figura 11..........................................................................................................................30Figura 12..........................................................................................................................31Trabalho Cientfico apresentado ao curso Engenharia Mecnica do UniFoa.
Aluno:Marcus Vinicius Monteiro
FUNDAO OSWALDO ARANHA
CENTRO UNIVERSITRIO DE VOLTA REDONDA
CURSO DE GRADUAO EM ENGENHARIA MECNICA
DISCIPLINA: CINCIA TECNOLOGIA E SOCIEDADE
FORMAS DE GERAO DE ENERGIA PARA A INDSTRIA
Lista de Quadros
Quadro 1..........................................................................................................................15Quadro 2..........................................................................................................................16Quadro 3..........................................................................................................................18Quadro 4..........................................................................................................................19Quadro 5..........................................................................................................................34
Quadro 6..........................................................................................................................37Quadro 7..........................................................................................................................41
NDICE
1 RESUMO...............................................................................................................52 INTRODUO.....................................................................................................63 OBJETIVOS..........................................................................................................74 DESENVOLVIMENTO........................................................................................85 CENTRO TERMOELTRICO E GS..............................................................33 5.1 Custo Operacional.........................................................................................34 5.1.2 Impacto Ambiental.....................................................................................37 5.1.3 Capacidade Instalada..................................................................................356 USINA NUCLEAR.............................................................................................36 6.1 Custo Operacional.........................................................................................37 6.1.2 Impacto Ambiental.....................................................................................37 6.1.3 Capacidade Instalada..................................................................................387 HIDRELTRICA................................................................................................40 7.1 Custo Operacional.........................................................................................41 7.2 Impacto Ambiental........................................................................................41 7.3 Capacidade Instalada.....................................................................................418 MATERIAL E MTODO...................................................................................429 RESULTADOS E DISCUSSO.........................................................................4210 CONCLUSO.....................................................................................................43
11 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS................................................................44RESUMO
O artigo apresenta as forma de gerao de energia eltrica no Brasil, a situao atual da produo e expe os problemas para a implementao de um novo modelo no setor energtico e para a incluso de termeltricas em um grande sistema hidreltrico. Questes ambientais so consideradas, particularmente as emisses de gs de efeito estufa.Atenta ainda para a possvel construo de novos reatores nucleares no Brasil e destaca a importncia da conservao energtica e do uso de fontes de energia renovvel.
PALAVRAS-CHAVE: Energia eltrica, Gs natural, Hidreltricas, Termeltricas, Energia nuclear.
ABSTRACT
The forms, the situation of electric energy generation in Brazil is presented here and showing the problems in the implementation of the new model for the Power Sector, as well as in the inclusion of thermal plants in a very big hydroelectric system. Environment issues are considered, in particular the greenhouse gas emissions. The article pays attention to the possible construction of new nuclear reactors in Brazil. It is pointed out the importance of energy conservation and of using renewable energy sources.
KEYWORDS: Electric energy, Natural gas, Hydroelectric power plants, Thermal power
plants, Nuclear energy.INTRODUOO artigo Formas de gerao de energia para indstrias tem como principal objetivo apresentar e descrever algumas das principais caractersticas de usinas hidreltricas, termeltricas e nucleares.Em funo da apresentao do funcionamento bsico dessas indstrias a pessoas iniciantes, o autor deste artigo o elaborou com a colaborao de diversas reas do saber e auxlio de diferentes referncias bibliogrficas.
O artigo est dividido em tpicos, constando a descrio, custo operacional, impacto ambiental e capacidade instalada de cada um dos tipos de indstrias de gerao de energia citadas no presente artigo.Espera-se que o artigo auxilie na pesquisa de iniciantes na rea de energia, seja ela, hidreltrica, termeltrica ou nuclear.OBJETIVOS
Descobrir verdades sobre temas de interesse de uma cincia ou parte dela;
Redescobrir e re-estudar assuntos j estudados anteriormente;
Esclarecer fatos ou teorias j estudados mas que permanecem obscuros mas ainda sem pleno conhecimento;
Levar ao conhecimento de pesquisadores e comunidade cientfica as novas descobertas;
DESENVOLVIMENTOGERAO HIDRELTRICA, TERMELTRICA E NUCLEAR.
O PROBLEMA DA ENERGIA NO BRASIL
O debate sobre energia no incio do segundo mandato do presidente Lula
se aguou, envolvendo o prprio Plano de Acelerao do Crescimento
(PAC), anunciado com uma forte expectativa de superar o marasmo em
que caiu a economia brasileira h mais de uma dcada. Portanto, importante o
xito do PAC. A energia no deve ser um gargalo.
O primeiro sinal dos problemas que esto na raiz do debate atual foi dado
no incio do primeiro mandato do presidente pelo chamado Grupo de Estudos
para a Nova Estrutura do Setor Eltrico (Genese), criado em 2003 para assessorar
o Conselho Superior do Sistema Eletrobrs (Consise), formado pelos
presidentes das empresas geradoras federais. O Consise ganhou naquela poca
um papel estratgico importante na Eletrobrs, definindo linhas de ao das suas
empresas, o que desagradou muita gente.
Os problemas emergenciais que foram apontados incluam a queda do mercado
aps o racionamento de energia eltrica de 2001, gerando excedente de
energia no curto prazo e jogando para baixo o preo no mercado spot, onde as geradoras
vendiam o excedente. Por determinao da regulamentao aplicada pelo
governo, a partir de 2003 as geradoras federais (pertencentes Eletrobrs), como
Furnas, tiveram seus contratos com as distribuidoras, como a Light e a Eletropaulo,
progressivamente cancelados. Assim foram levadas a vender sua energia no
spot, perdendo receita e reduzindo a capacidade de investir. Para se ter uma idia
do que isso significou, Furnas vendia energia hidreltrica para as distribuidoras
por contrato a R$ 80/MWh, enquanto no spot era remunerada por apenas R$ 18/
MWh. Parte dessa energia no spot servia para substituir energia contratada de usinas
termeltricas, que ficavam desligadas, pois o Operador Nacional do Sistema
no as despachava desde que houvesse gua em nvel adequado nos reservatrios
das hidreltricas. Entretanto, essas termeltricas desligadas recebiam at R$ 130/
MWh, de acordo com os contratos que tinham com as distribuidoras. Furnas
continuava gerando energia com praticamente 100% da sua capacidade, metade
remunerada por contratos por cerca de R$ 80/MWh, metade no mercado spot
por R$ 18/MWh, o que dava em mdia R$ 49/MWh.Manifestaram-se, na ocasio,
contrariamente a esse estado de coisas que dava enorme perda Eletrobrs.
Tambm a questo dos consumidores livres que apareceu agora foi colocada
naquela ocasio. Eles compraram energia hidreltrica demasiadamente
barata quando havia excedente. Os consumidores livres, grandes indstrias intensivas
em energia, absorvem atualmente 30% da energia eltrica do pas e esto
fora do sistema atendido pelas concessionrias com tarifas altas.
Finalmente, a introduo das termeltricas, originalmente previstas pelo
Plano Prioritrio de Termeltricas do governo Fernando Henrique, ficou mal
resolvida e se desdobra hoje no problema do gs natural indisponvel para a
gerao eltrica, alm da inadequao dos contratos. Um segundo aspecto relacionado
a esse ltimo ponto de natureza tcnica: o modo de inserir as termeltricas
no sistema de base hidreltrica brasileiro, sendo necessrio rever o prprio
mtodo de definio de energia assegurada, de risco e custo do dficit e do uso
da curva de averso a risco em razo da variao hidrolgica.
A implementao do novo modelo e os leiles de energia
O resultado do leilo da energia velha no setor eltrico em dezembro de
2004 foi sintomtico. Embora essa denominao seja conceitualmente discutvel,
no jargo do novo modelo do setor energia velha quer dizer energia gerada
por usinas hidreltricas velhas, cujo investimento j foi amortizado. Incluo-me
entre os defensores de se atribuir um menor preo a essa energia, consistente
com a filosofia de servio pblico. preciso ter em mente dois objetivos. Um
transferir ao consumidor a vantagem de haver hidreltricas antigas, que duram
muitas dcadas, ao contrrio das termeltricas. Nesse aspecto, o objetivo do
leilo no deu o resultado desejado. Um estudo de Roberto dAraujo, apresentado
em seminrio na Fiesp em janeiro de 2007, mostra que a energia eltrica no
Brasil tornou-se mais cara do que em muitos pases ricos, em particular, do que
naqueles que usam fortemente a hidreletricidade, como o Canad (Figuras 1), e
tem subido muito acima da inflao nos ltimos anos (Figura 2).
O outro objetivo do servio pblico de energia obter na remunerao da
empresa eltrica parte dos recursos para a expanso do servio, pois sai menos
caro do que levantar recursos a juros que tero de ser pagos pelo consumidor na
tarifa futura. Da maneira que foi feito o leilo, esse objetivo foi prejudicado.
Examinando o leilo de energia velha de dezembro de 2004, vemos que as
geradoras privatizadas quase no venderam energia nele, ao contrrio das geradoras
federais, que venderam barato. O fato que foi permitido s geradoras privatizadas
fazerem contratos vendendo energia para empresas antes do leilo, o que
foi vedado ao Grupo Eletrobrs. Esse ficou com o mico na mo. O exemplo de
Furnas emblemtico. No leilo de energia velha ela vendeu por R$ 60/MWh.
Furnas tinha contratos de compra de energia a valores muito superiores. Um deles
era com uma termeltrica anglo-americana que grande parte do tempo no
funcionava, mas recebia R$ 130/MWh mesmo sem gerar energia. Furnas pagava
tambm empresa espanhola Cien pela transmisso de energia da Argentina, que
no tinha energia para transmitir. Minha posio sempre foi que esses contratos
teriam de ser renegociados. Ademais, Furnas comprava energia da Eletronuclear
a preo maior do que o do leilo.
Outro problema que os contratos do leilo foram de oito anos. Nesse
perodo h expectativa de subir o preo da energia, pois o crescimento do consumo
esgota a sobra de energia causada pelo racionamento e pelas medidas que
se seguiram a ele. Comprometidas com um preo baixo em logo prazo, Furnas,
Companhia Hidro Eltrica do So Francisco (Chesf) e Centrais Eltricas do Norte
do Brasil (Eletronorte) perdem receita potencial e sua capacidade de investir
fica menor, e o setor privado ter de ocupar esse espao. A se pode vislumbrar a
lgica de manter baixos os preos da energia gerada pelas estatais para permitir
montar em cima deles o preo alto da gerao privada. No passado, as estatais
perdiam dinheiro vendendo barato a energia e pararam de investir. Esse foi um
argumento para as privatizaes. Em 2003, o governo Lula reverteu isso. Estaremos
arriscando repetir o ciclo? Em entrevista ao Programa Roda Viva da TV
Cultura de So Paulo, em outubro de 2003,haviam afirmado que nenhum
modelo que no remunere as estatais ser vivel e sustentvel, repetir o erro
da ditadura: as estatais durante um tempo produziam ao barato para a indstria
ganhar dinheiro.
J no fim de 2005, publicaram na Folha de S.Paulo um artigo antecipando
o que ocorreu no outro leilo, esse da chamada energia nova. Infelizmente, o prognstico se verificou quando o leilo se concretizou. O novo modelo do setor eltrico, como tinha sido concebido pelo grupo de trabalho que atuava sempreno Instituto de Cidadania, e era para implementar uma poltica pblica
destinada a aumentar a oferta de energia, de modo a fazer frente ao aumento
da demanda de modo eficiente. Entretanto, dependendo do crescimento da
economia, a situao poder se tornar crtica em cerca de dois anos. O prazo
curto, pois so necessrios cinco anos para construir uma hidreltrica e trs, para
uma termeltrica. S no h uma crise em 2007 porque as chuvas foram intensas
no incio deste ano. Alguns problemas podem inviabilizar o crescimento e ainda
conduzem energia muito cara, que o consumidor paga.
No primeiro leilo para construo de usinas eltricas, ou seja, no leilo de
energia nova, esperava-se que o aumento da oferta deveria dar prioridade energia
renovvel, em especial, novas hidreltricas mais baratas. Mas, de dezessete
hidreltricas na primeira etapa, o governo somente conseguiu licena ambiental
para seis, com um total de apenas cerca de 400 MW de energia firme. Como o
processo de licenciamento ambiental de uma hidreltrica mais complicado e
demorado (anos), mais que o de uma termeltrica (poucos meses), usinas a leo,
a diesel e a carvo foram habilitadas no leilo, alm de gs e bagao de cana,
bem melhores. Foram habilitados geradores diesel, emergenciais, que, desde o
racionamento de 2001, pagamos no seguro apago.
Com o objetivo de atrair capital privado, o Banco Nacional de Desenvolvimento
Econmico e Social (BNDES) se comprometeu a financiar 80% do valor
em quatorze anos, sem exigir garantia corporativa. Mas apenas para empresas
privadas. Hoje, pelo PAC esse prazo foi ampliado para vinte anos. Como o leilo
limitou em 116 reais o preo do MWh de novas hidreltricas, considerado baixo
pelos investidores privados, essas usinas tinham de ser bancadas por estatais
com recursos prprios. Entretanto, as empresas do grupo Eletrobrs, a maior
empresa de gerao e transmisso da Amrica do Sul, ficaram em condies desfavorveis de receita futura para investir. Pois foram levadas a vender a energia
chamada velha, das usinas antigas, por valores baixos.
Quanto s termeltricas, algumas poluem muito a atmosfera e geram energia
cara em razo do preo do combustvel. O critrio adotado no leilo foi
selecionar termeltricas com melhor ndice de custo benefcio, o qual leva em
conta o custo de investimento e o custo adicional quando a usina opera, gastando
combustvel. Este ltimo custo depende de por quanto tempo a usina ser
operada ao longo de vinte anos. Isso depender da disponibilidade de hidreletricidade
no sistema, pois as trmicas operam em complementao, j que no faz
sentido queimar combustveis, fsseis e caros, se houver gua para turbinar nas
barragens. Logo, preciso estimar o tempo de operao efetiva.
O problema que h uma incerteza nessa estimativa. Em uma previso
otimista, a termeltrica ficar desligada na maior parte do tempo, servindo para
dar segurana ao sistema na eventualidade de falta de chuvas. Nesse caso, no
importa no leilo a usina ser ineficiente e consumir muito combustvel caro ao
funcionar, o que importa mais o custo de investimento. As trmicas emergenciais
a leo ou a diesel esto amortizadas. No entanto, ao gerarem energia, o
custo pode chegar a 350 reais por MWh, enquanto usinas a gs natural eficientes
podem gerar energia eltrica a 130 reais por MWh, mas com um custo de investimento
maior. Na previso otimista de hidreletricidade abundante, as usinas menos
eficientes ganharam o leilo. Se, depois, a previso otimista no corresponder
realidade, as termeltricas ganhadoras do leilo vo funcionar mais tempo e os
consumidores tero de pagar uma energia muito cara.
Enfim, o Brasil, que se rejubila de ter uma matriz energtica limpa, passa da
hidreletricidade para termeltricas de baixa eficincia. E, consecutivamente, passar
do gs natural que mal comeou a ser usado e do bagao de cana que poderia
ser mais usado, na gerao eltrica para a rede para leo, diesel e carvo mais
caros e mais poluentes, contribuindo mais para o aquecimento global do planeta,
em discusso na conferncia da ONU sobre mudana climtica.
A gerao termeltrica e a questo do gs natural
Na virada de 2006 para 2007, cresceu a preocupao com um novo apago.
Mas a situao atual diferente daquela de 2001. As chuvas no fim de 2006
e incio de 2007 foram favorveis. Nos reservatrios de hidreltricas, o nvel
mdio de gua est acima do que determina a curva de averso ao risco, definida
como limite a ser evitado. Se as chuvas diminurem e/ou a economia crescer e
o consumo subir, para evitar no curto prazo um alto risco de racionamento, ligam-
se termeltricas. Mas vrias no dispem de gs. Eis a questo. Alertei para
isso em artigos, em reunio do Conselho de Desenvolvimento Econmico e
Social, a convite do ministro Tarso Genro, e na minha interveno em encontro
da comunidade cientfica com o presidente Lula.
A existncia do problema foi reconhecida quando a Agncia Nacional de
Energia Eltrica (Aneel) retirou vrias termeltricas do plano de operao, por
no disporem de gs para operar segundo a Petrobras. Antes disso, quando
o Operador Nacional do Sistema mandou ligar um conjunto de termeltricas,
menos da metade operou. A resoluo da Aneel revelou que o risco de dficit
de energia bem maior do que se calculava. Houve uma polmica com o Ministrio
de Minas e Energia e determinou-se que as termeltricas operassem por
tempo limitado em teste. O resultado do teste foi pior que o esperado. Pediu-se
Petrobras para remanejar o gs de outros usurios.
A Petrobras informou que: 1) no dispe do gs para operar por prazo
maior essas termeltricas; 2) cerca de 3 GW termeltricos no esto contratados;
3) h problemas no novo modelo em razo dos consumidores livres. Eles
compraram demasiadamente barata energia hidreltrica que as geradoras tinham
descontratado por fora da regulamentao. Os consumidores livres, grandes
indstrias intensivas em energia, absorvem 30% da energia eltrica do pas e
esto fora do sistema atendido pelas concessionrias com tarifas altas. Se o risco
aumenta, eles tero de pagar mais caro nos novos contratos.
Uma usina termeltrica no sistema brasileiro opera em complementao s
hidreltricas. No faz sentido verter gua enquanto se queima gs, fssil e importado.
Entretanto, quando abaixa muito o nvel mdio dos reservatrios, devem-
se ligar as termeltricas, na falta de novas hidreltricas. H o problema dos
contratos usuais, em que se paga pelo uso de gs sem interrupo. Antes mesmo
da crise da Bolvia, a Petrobras estudava a importao de gs natural liquefeito
por navios, que pode ser interrompida conforme a necessidade. O problema
que leva tempo para implantar uma usina de regaseificao. Pensa-se em adaptar
termeltricas para serem bicombustveis, podendo usar diesel ou outros combustveis
no lugar de gs. Mas eles so muito mais caros.
Na implantao do novo modelo, mantiveram-se contratos privilegiados.
As termeltricas foram introduzidas sem considerar o sistema hidreltrico brasileiro,
e os leiles de energia levaram a termeltricas a carvo e a diesel, caras e
poluentes, emitindo mais gases do efeito estufa.
A alta do preo internacional do petrleo repercute no gs natural e, portanto,
na gerao eltrica embora, hoje, a participao do petrleo na economia
mundial seja menor do que nos tempos dos choques dos anos 1970. Em
mbito mundial, essa participao nos custos dos produtos em geral a metade
do que era naquele tempo. Tambm o preo atual de US$ 50/barril bem menor
do que o valor que atingiu no segundo choque do petrleo em 1979, em
dlares constantes corrigidos.
A gerao hidreltrica
A populao da Amrica Latina 7% da mundial, enquanto o consumo de
energia primria da Amrica Latina 4,7% do consumo mundial, o que mostra
uma desigualdade. Agora, se observamos as fontes de energia primrias, a participao
da Amrica Latina varia:
5,8% em petrleo;
4,0% em gs natural;
0,8% em nuclear;
21,1% em hidreletricidade.
A presena da gerao nuclear de eletricidade na Amrica Latina, portanto,
menos de 1% da gerao nuclear no mundo. Fica restrita a Brasil, Argentina e
Mxico. Enquanto isso, a da hidreletricidade supera 20%. Brasil, Venezuela e Peru
esto entre os dez pases com maiores recursos hdricos no mundo (Quadro 1).
Como vemos no Quadro 1, o Brasil o primeiro pas do mundo em recursos
hdricos. Mas, na utilizao dos recursos hdricos, o Brasil no o primeiro
no mundo, o quarto (Quadro 2). algo pouco conhecido. Temos recursos
hidreltricos que no usamos na proporo dos pases como os Estados Unidos.
O Brasil utiliza aproximadamente 25% de seu potencial hidreltrico; os Estados
Unidos utilizam cerca de 80%.
A hidreletricidade depende de meteorologia. claro que, uma vez nos reservatrios,
a gua entra no mercado. Os problemas da hidreletricidade por causa
das questes ambientais e dos movimentos contra as grandes represas levam
tendncia de abandono da hidreletricidade. preciso que o governo negocie
democraticamente com os movimentos ambientalistas. Em razo dos impactos
ambientais, devem-se reduzir as dimenses das reas inundadas por futuras
barragens no Brasil, como no caso de Belo Monte cujo projeto foi revisto pela
Eletronorte na poca em que estive na Eletrobrs, reduzindo substancialmente
a rea atingida pelo reservatrio (Figura 3). Embora se perca em contrapartida
potncia, esse pode ser o preo a pagar para minimizar seus impactos.
A Figura 4 mostra o projeto do Rio Madeira. H alguns problemas tcnicos,
como a grande variao da vazo em Belo Monte e Madeira, ambas sem
reservatrio de regulao. Para se firmar a energia dessas usinas, podem ser usadas
termeltricas que, nesse caso, funcionariam durante os meses de baixa vazo.
Outro problema o uso de turbinas de bulbo no Rio Madeira, com problema
de estabilidade eltrica, que pode ser resolvido pelo uso de corrente contnua na
transmisso da energia a longa distncia.
Os quadros 3 e 4 fazem uma comparao entre a gerao hidreltrica,
termeltrica a combustveis fsseis e nuclear, e entre os trs grandes projetos em
discusso no governo: Belo Monte, Madeira e Angra III.
A gerao nuclear de energia eltrica no Brasil
No h um consenso no Brasil a respeito da opo nuclear, mas sim vises
diferentes. Entretanto, prevalece ainda uma influncia das crticas feitas nos
anos 1970/1980 ao programa nuclear dos governos militares, especialmente ao
Acordo Nuclear de 1975 com a Alemanha, que tinha por objetivo construir oito
reatores de 1.300 MW cada um at 1990 e transferir a tecnologia do ciclo do
combustvel. Para isso foi criada a Nuclebrs, estatal brasileira que se associou
Siemens alem, formando uma srie de subsidirias no Brasil. As crticas foram
justificadas pelos fatos. Hoje mais de trinta anos depois, apenas um reator do
Acordo, o de Angra II, foi construdo (Angra I era anterior, da Westinghouse)
e a tecnologia de jet nozzle para enriquecimento de urnio no funcionou. A
Marinha desenvolveu depois com sucesso o enriquecimento por ultracentrfugas
dentro do projeto de um submarino nuclear, que inclui o desenvolvimento de
um pequeno reator PWR para propulso naval, ainda no concretizado. A tecnologia
do enriquecimento est sendo transferido para as Indstrias Nucleares
do Brasil (INB).
Hidro Trmica Nuclear
-Investimento por kW Alto Menor Muito alto
-Custo combustvel Nulo Muito alto Baixo
-Custo de O & M Baixo Alto Muito alto
-Custo da energia Baixo Alto Muito alto
-Linha de transmisso Longa Menor Menor
-Tempo de construo Grande Menor Grande
-Tempo de vida Grande Pequeno Mdio
-Gerao de emprego Grande Menor Mdio
-Impacto ambiental Reservatrio Atmosfera Radioatividade
-Efeito estufa Menor Grande Nenhum
-Importao Pequena Grande Mdia
-Taxa de retorno Baixa Alta Baixa
Belo Monte Madeira Angra III
-Investimento Alto Alto Alto
-Custo de energia Baixo Baixo Alto
-Linha de transmisso Longa Longa Menor
-Oposio ambiental Grande Grande Pequena
-O debate praticamente cessou nos anos 1990. Aparentemente esses anos
no foram muito ativos na rea nuclear no Brasil, pois o tema saiu da mdia. Entretanto,
isso no bem verdade. No governo Collor, foi eliminado o projeto
secreto de um teste nuclear na base de Cachimbo, denunciado por relatrio da
Sociedade Brasileira de Fsica.
O Brasil ratificou o Tratado de Tlatelolco, de desnuclearizao da Amrica
Latina, implementou a Agncia Brasileiro-Argentina de Contabilidade e Controle
de Materiais Nucleares (ABACC), uma agncia para inspees mtuas de
instalaes nucleares brasileiras e argentinas. O presidente Fernando Henrique
assinou o Tratado de No-Proliferao de Armas Nucleares (TNP) e o Brasil integrou,
com a Sucia e outros pases, a coalizo por uma nova agenda dentro do
TNP, para reduo e posterior eliminao dos arsenais nucleares das potncias
militares. Infelizmente essa reduo no est se dando.
A Nuclebrs e suas subsidirias foram desfeitas, restando basicamente a
Nuclebrs Engenharia (Nuclen) e a Fbrica de Equipamentos Pesados (Nuclep)
em Itagua. O restante foi incorporado INB, em especial as instalaes de fabricao
de combustvel nuclear em Resende, para a qual se transfere a tecnologia
de enriquecimento de urnio desenvolvida pela Marinha. A INB e a Nuclep
pertencem ao Ministrio de Cincia e Tecnologia (MCT). Posteriormente, a rea
de operao da Central de Angra foi retirada dessa empresa e fundida com a
Nuclen, dando origem Eletronuclear, pertencente Eletrobrs. Isso foi feito
no governo Fernando Henrique visando privatizao de Furnas, suspensa no
governo Lula.
No governo Fernando Henrique, resolveu-se retomar as obras concluindo
Angra II. O custo, inicialmente previsto de US$ 500/kW em 1975, escalou para
mais de US$ 4.000/kW. Angra II foi o nico reator do Acordo com a Alemanha
at hoje concludo. Sua obra durou mais de vinte anos. Eram previstos oito
reatores funcionando em 1990 e estimava-se nada menos do que cinqenta em
2000, alm do ciclo do combustvel nuclear.
A questo da energia nuclear foi retomada pelo governo Lula com a deciso
de se fazer ou no Angra III. Esse seria o segundo reator previsto pelo
Acordo, e grande parte dos seus componentes foi importada da Alemanha e est
estocada h dcadas no Brasil. Existem cerca de 700 milhes de dlares em equipamentos
de Angra III estocados, mas, para concluir a obra, ser necessrio mais
1,7 bilho de dlares, dos quais cerca da metade seria financiada pelos franceses,
atuais controladores da Siemens nuclear alem.
Do ponto de vista de custo de energia, s devemos computar para fins de
deciso esse 1,7 bilho de dlares faltantes, pois os 700 milhes so basicamente
irrecuperveis, ainda que haja um valor residual dos equipamentos, parte como
suprimento para manuteno de Angra II, parte para venda eventual. H poucos
anos participei, com Maurcio Tolmasquim, hoje presidente da recm-criada
Empresa de Pesquisa Energtica do Ministrio de Minas e Energia, de um grupo de estudo na Coordenao dos Programas de Ps-graduao de Engenharia
(Coppe) que fez a comparao de custo da energia nuclear com uma possvel
hidreltrica e com uma futura termeltrica. A energia hidreltrica menos cara,
seguida da termeltrica e da nuclear. Na comparao entre as duas ltimas, h
grande sensibilidade quanto taxa de retorno (muito alta nos empreendimentos
termeltricos privados, mais de 15% ao ano, e, em geral, menor nos empreendimentos
hidreltricos e nucleares federais), bem como quanto ao preo futuro
do gs natural. Esse pode ser puxado pela alta do petrleo no mercado mundial,
que est hoje na faixa de US$ 50/barril, aps ter ultrapassado US$ 70/barril em
2006. A propsito, devemos lembrar que o preo da energia de algumas usinas
termeltricas a gs contratadas pelas distribuidoras privadas, que o repassam para
a conta de luz paga pelos consumidores, muito maior que a tarifa da Eletronuclear.
Permanece, entretanto, um problema financeiro crnico da Eletronuclear:
uma dvida impagvel de 1 bilho de euros e outro tanto em reais ou dlares,
deixados conta da Eletrobrs que veio pagando os juros. Sem solucionar esse
problema difcil achar uma equao financeira saudvel para o empreendimento
de Angra III, que deve, se for realizado, exigir recursos do BNDES, dos franceses
e do capital privado de modo a minimizar recursos da Eletrobrs, pois h
outras obras de grande prioridade para a expanso e a operao de suas empresas
hoje responsveis pela maior parte da gerao, basicamente hidreltrica, desde
Itaipu at Tucuru, e da transmisso no pas. H a uma barreira para a entrada
do capital privado diretamente, pois a energia nuclear monoplio da Unio,
mas poder-se-ia usar uma espcie de empresa espelho que ficaria com a energia
de Angra III, nos moldes usados por Furnas na hidreltrica de Serra da Mesa.
Isso factvel, mas h capital privado para isso?
Do ponto de vista ambiental, a energia nuclear tem hoje a vantagem de
no emitir gases do efeito estufa. As termeltricas emitem muito dixido de
carbono usando combustveis fsseis como carvo, petrleo e gs natural. As
hidreltricas, embora se considerassem suas emisses desprezveis, estudos realizados
nos reservatrios pelo meu grupo de pesquisas no Instituto Virtual Internacional
de Mudanas Globais da Coppe-UFRJ, em cooperao com o grupo
de limnologia de So Carlos, mostraram que elas emitem metano e dixido de
carbono, em geral muito menos de que as termeltricas.
Em uma reunio do Conselho Nacional de Meio Ambiente (Conama)
ao fim do governo Fernando Henrique, condicionei a discusso da retomada
de Angra III ao equacionamento do passivo ambiental de Angra I e II. A troca
dos geradores de vapor de Angra I foi providenciada, enfrentando obstculos,
quando presidi a Eletrobrs e Zieli Dutra Thom presidia a Eletronuclear. O
segundo passivo diz respeito ao plano de emergncia externo para evacuar, se
necessrio, a populao vizinha central nuclear, em caso de acidente grave. Julgo
esse plano insuficiente. Deveria haver maior envolvimento de meios das Foras
Armadas. O ltimo ponto e mais difcil o equacionamento do destino dos
rejeitos radioativos dos reatores. Os de radioatividade baixa e mdia podem ter
soluo semelhante ao depsito de Abadia, prximo a Goinia, onde se colocou
o material contaminado pelo acidente com o csio 137. O pior so os rejeitos
de radioatividade alta, que permanecem perigosos por milhares de anos e no
h soluo consensual para eles no mundo. Em Angra esto bem armazenados
em piscinas junto aos reatores, mas essa soluo provisria, ainda que possa
durar enquanto durem os reatores, ou seja, at vinte anos Mas preciso desde
j estudar o que se far depois.
Discordo de que Angra III seja indispensvel para justificar o enriquecimento
do urnio, hoje sendo transferido para a INB. A tecnologia de ultracentrifugao
desenvolvida pela Marinha para o projeto do submarino nuclear (movido
com propulso nuclear) deve ser usada para Angra I E II. Quando houve
a crise do petrleo em 1973, foi suspenso o contrato de garantia de urnio enriquecido
para Angra I, ento em construo. A tecnologia de enriquecimento
do urnio comprada pelo Acordo Nuclear com a Alemanha, de jato centrfugo,
fracassou. Logo, o enriquecimento tem um carter estratgico para a gerao
eltrica na Central de Angra em caso de crise internacional.
Caso se decida no fazer Angra III, uma forma de evitar a perda da competncia
tcnica da Eletronuclear seria desmembr-la em uma empresa federal
de gerao nuclear e termeltrica (juntando-a com a Companhia de Gerao
Trmica de Energia Eltrica (CGTEE) , geradora a carvo da Eletrobrs) e outra
de tecnologia de reatores, essa no mbito do Ministrio de Cincias e Tecnologia,
juntando nela equipes formadas no projeto do submarino nuclear. Esta
ltima daria suporte para operar os reatores e desenvolveria o prottipo de um
reator avanado, na direo dos intrinsecamente seguros em estudo nos Estados
Unidos, na Europa e no Japo. O pequeno reator projetado pela Marinha poderia
servir de ponto de partida. Como exemplo, a frica do Sul desenvolveu um
conceito de um pequeno reator. Um parceiro do Brasil poderia ser a Argentina,
que pode utilizar o combustvel usado de Angra I e II, desde que reencamisado,
em seus reatores a urnio natural.
Na campanha que elegeu Lula para a Presidncia da Repblica, Souza Barros
e eu tivemos um encontro com ele no Instituto de Cidadania para falarmos
sobre o problema das armas nucleares. Discordo de que, ao fazer o enriquecimento
do urnio, o governo tenha em mente capacitar o pas para armas nucleares,
como foi levantado em algumas publicaes internacionais, quando os
Estados Unidos fizeram presses para incluir obrigaes adicionais nas inspees
internacionais das instalaes de enriquecimento de urnio brasileiras. No h
mnima base para isso, pois o Brasil cumpre risca suas obrigaes no Tratado
de No-Proliferao de Armas Nucleares.
Perspectivas tecnolgicas da gerao nuclear de energia eltrica
A situao mundial pode ser sumarizada da seguinte forma. No h novos
reatores em construo nos Estados Unidos, que, entretanto, esto estendendo
o tempo de vida de seus reatores e manifestam a inteno de construir os reatores
denominados avanados. Tambm na Frana, que manteve at pouco tempo
atrs um intenso programa nuclear, no h nenhum reator em construo. Na
Europa, no momento, h apenas um reator nuclear em construo, na Finlndia.
Os pases que tm hoje importantes programas de reatores em andamento so
a China, o Japo e a Coria do Sul. A Figura 5 mostra que nos ltimos anos a
capacidade instalada de reatores nucleares no cresceu substancialmente, embora
a derivada seja positiva. Na Figura 6 temos a gerao eltrica nuclear por pases.
Os reatores nucleares comerciais no mundo usam a fisso produzida por
nutrons muito lentos. Como o nutron produzido pela fisso rpido, temos de
moder-lo, diminuindo sua velocidade antes de atingir novo ncleo. Para isso se
faz que ele colida com ncleos atmicos de um moderador. O moderador mais
simples a gua, porque suas molculas (H2O) contm hidrognio (H). A melhor
maneira de fazer uma partcula perder energia em um choque elstico faz-la
colidir com outra de mesma massa, tal como ocorre com as bolas em um jogo de
bilhar, em que, s vezes, uma delas perde toda sua velocidade e fica parada aps o
choque, transferindo sua energia cintica para a outra. Como a massa do nutron
igual do prton, o hidrognio, desse ponto de vista, o melhor moderador,
pois seu ncleo tem apenas um prton. Mas h uma probabilidade de o nutron
se ligar ao prton, formando um ncleo de deutrio, um istopo do hidrognio.
Perdem-se tantos nutrons que, em um reator moderado com gua, no
h como formar a massa crtica de urnio natural para as fisses se sustentarem
ou seja, a massa mnima para haver uma reao em cadeia equilibrada, na qual
para cada nutron que absorvido se produz um outro nutron. Para se entender
isso, basta considerar que no urnio natural h dois istopos1 de urnio: um
(chamado U-238) com massa igual a 238 unidades de massa atmica, e outro
com 235 (U-235). A probabilidade de ocorrer a fisso no U-235 quando atingido
por um nutron muito lento muito alta por isso ele dito ser fssil. Mas
o porcentual de U-235 no urnio natural apenas 0,7%, os restantes 99,3% so
ncleos do istopo U-238.
Para se usar a gua como moderador, preciso enriquecer o urnio, aumentando
o porcentual de U-235 para no mnimo 3%. Essa combinao define
uma tecnologia a dos reatores a urnio enriquecido e gua (LWR = Light Water
Reactors), que se subdividiu em duas: BWR e PWR. A tecnologia dos reatores
de gua fervente (BWR = Boiling Water Reactors) foi desenvolvida pela GE. Os
reatores de gua pressurizada (PWR = Pressurized Water Reactors) dominam
hoje o mercado mundial e foram desenvolvidos pela Westinghouse (Angra I) e
adotados pela Siemens na Alemanha (Angra II) e pela Areva (antiga Framatone)
francesa, que hoje proprietria da Siemens-Nuclear.
A tecnologia PWR foi totalmente financiada pelo Estado norte-americano
para submarinos nucleares na dcada de 1950, em plena guerra fria contra os
soviticos, e por isso teve to grande vantagem ao ser adaptada para a gerao
eltrica. Os europeus e os canadenses no incio no dispunham da tecnologia do
enriquecimento desenvolvida em segredo pelos norte-americanos no projeto
da bomba nuclear usada ao fim da Segunda Guerra Mundial. Por isso, optaram
pelo uso do urnio natural com outro moderador, que no absorva nutrons. Na
ordem de mrito vem a gua pesada, em que o hidrognio substitudo por seu
istopo deutrio (D2O) e o carbono (C), usado sob forma de grafite. A Frana e a
Inglaterra desenvolveram a tecnologia dos reatores a grafite, que foram tambm
usados na ex-Unio Sovitica como o de Chernobil, que se acidentou incendiando
a grafite , enquanto a Alemanha e o Canad optaram pela gua pesada.
Depois, os trs primeiros pases passaram para os PWR, mas o Canad manteve a
tecnologia de urnio natural e gua pesada (Candu), importada pela ndia e pela
Argentina que tem dois reatores de gua pesada: um Siemens e um Candu.
H uma outra tecnologia de reatores, que foi julgada muito promissora,
mas teve problemas a dos reatores regeneradores, que utilizam urnio muito
enriquecido e plutnio (istopo Pu-239) com nutrons rpidos, sem moderador.
A vantagem deles que convertem o istopo majoritrio no urnio natural,
o U-238, em Pu-239, que fssil, como o U-235. Os ncleos de U-238 absorvem
nutrons, produzindo o istopo U-239 que se transforma em Pu-239,
emitindo partculas radioativas. Essa converso ocorre em pequena quantidade
nos reatores com moderador, mas nos regeneradores ela to alta que permite
converter todo o U-238 em Pu-239.
Com a atual tecnologia, usa-se apenas uma pequena parte do urnio encontrado
na natureza, da o uso do reprocessamento do combustvel nuclear usado,
para extrair dele o restante do urnio e o plutnio. Os reatores regeneradores
foram desenvolvidos na Frana, que construiu os reatores Fnix e o Super-Fnix,
mas no se tornaram comerciais pelo seu alto custo e por problemas tcnicos.
O principal caminho no momento para avano da tecnologia dos reatores
o de aumentar a segurana contra acidentes graves. O conceito mais avanado
o de reatores intrinsecamente seguros ainda longe de serem concretizados.
Os mais realistas hoje so os projetos de reatores PWR e BWR avanados, como
o reator ABWR (Advanced Boiling Water Ractor) e o AP-1000 (Advanced Passive
Reactor) nos Estados Unidos. Na Europa, desenvolve-se o projeto EPE (European
Pressurized Reactor). Apenas como ilustrao, as figuras 7 e 8 do uma
viso do ABWR e do AP-1000, ambos ainda em projeto.
As alternativas para gerao eltrica
O governo deve dar mais ateno s fontes renovveis, entre elas a gerao
hidreltrica, embora deva reconhecer seus problemas ambientais, incluindo
emisses de gases do efeito estufa medidas pela Coppe e USP/So Carlos
(Figura 9), objeto de recente reunio em Paris. Quando presidi a Eletrobrs,
ela assumiu o compromisso de comprar energia de usinas elicas e de biomassa
e de pequenas hidreltricas do Programa de Incentivo s Fontes Alternativas de
Energia Eltrica (Proinfa), totalizando 3,3 GW, e foram feitos investimentos na
duplicao de Tucuru, nas duas novas turbinas de Itaipu e na hidreltrica de
Peixe Angical em parceria de Furnas com a Energia de Portugal (EDP). Mas as
regras ambientais tm de ser obedecidas. Cabe ao governo convencer a sociedade
da qualidade dos projetos.
H um esforo da pesquisa e desenvolvimento de fontes alternativas em
curso nas universidades, centros de pesquisa, como o Centro de Pesquisas de
Energia Eltrica (Cepel) e o Centro de Pesquisas da Petrobras (Cenpes), e empresas,
como a Companhia Energtica de Minas Gerais (Cemig), a Eletronorte e
outras, abrangendo biomassa, energia solar, uso de resduos urbanos e agrcolas,
energia das ondas e de mars e hidrognio. Entretanto, transparece a necessidade
de uma ao coordenada para unir esforos em alguns casos, como o de pilha
a combustvel, concentrando recursos dos Fundos Setoriais muito dispersos.
Esse ponto tem a ver tambm com a questo da inovao tecnolgica.
Um exemplo concreto discutido no Congresso Brasileiro de Energia
a necessidade de projetar as hlices dos geradores elicos de acordo com a caracterstica dos ventos dominantes no pas, constantes e de intensidade mdia,
enquanto as hlices usadas hoje, incluindo as de fabricao nacional, so projetadas
de acordo com o regime de ventos dominantes no Hemisfrio Norte, mais
intensos e menos constantes. Outro exemplo o projeto original apresentado de
um gerador eltrico usando ondas do mar em desenvolvimento pela Engenharia
Ocenica da Coppe (Figura 10) com apoio da Eletrobrs a ser implantado para
teste no Cear. Um terceiro caso o projeto de uma termeltrica, consorciando
o gs natural com a queima de lixo urbano (Figura 11) ou de biogs de aterro
sanitrio, em estudo com o apoio da Petrobras, para gerao distribuda a ser
testada no campus da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).
muito importante o Programa Luz para todos do governo federal,
promovendo a universalizao da energia eltrica para a populao, envolvendo
os governos estaduais, as empresas do Grupo Eletrobrs e as distribuidoras
eltricas privadas e estaduais. Algumas questes foram levantadas em Seminrio
Internacional realizado no Rio em 2006 sobre Energias alternativas para a regio
Norte.
H dificuldades para o cumprimento da meta do Luz para todos na
Regio Norte, atribudas complexidade da extenso da rede onde a populao
muito dispersa na floresta Amaznica. Existe na Regio Norte um grande
nmero de geradores diesel, e Manaus depende ainda do leo combustvel para
gerao eltrica, enquanto se constri o gasoduto para substitu-lo por gs natural.
Os subsdios pagos pelos consumidores na conta de luz, por meio da Conta
de Compensao de Combustveis (CCC), atingiram cerca de 4 bilhes de reais
em 2006. Os sistemas isolados da Regio Norte constituem um laboratrio para
as energias alternativas. O Instituto Virtual da Coppe (IVIG) desenvolveu com
apoio da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) uma planta de biodiesel
(Figura 12) que ser instalada em continer e transferida em breve para o Par,
onde processar leo de dend produzindo biodiesel a ser usado experimentalmente
em gerador diesel da Companhia Eltrica do Par (Celpa).Para finalizar, deve-se observar que sempre se considera a manuteno do
modelo de desenvolvimento intensivo em energia. Desse modo, tem sido colocada
a necessidade de uma poltica energtica voltada tambm para o lado da
demanda, visando ao aumento da eficincia dos equipamentos e racionalizao
do seu uso, mesmo no setor residencial, sem com isso negar o direito de grande
parte da populao mais pobre aumentar seu consumo, dadas as enormes disparidades
existentes.
Nota
1 Istopos so ncleos atmicos com o mesmo nmero de prtons e diferente nmero
de nutrons. O istopo de urnio U-238 tem 92 prtons e 238 92 = 146 nutrons,
enquanto o U-235 tem 92 prtons e 235 92 = 143 nutrons. Como as propriedades
qumicas dependem do nmero de eltrons (igual ao nmero de prtons), o U-235
tem as mesmas caractersticas qumicas do U-238, mas suas propriedades nucleares
so diferentes: o U-235 tem alta probabilidade de sofrer fisso se for atingido por um
nutron lento.CENTRO TERMOELTRICO E GSDescrio
Central Termoelctrica PE ou Usina Termoeltrica ou Usina Termeltrica PB uma instalao industrial usada para gerao de energia eltrica/eletricidade a partir da energia liberada em forma de calor, normalmente por meio da combusto de algum tipo de combustvel renovvel ou no renovvel. Outras formas de gerao de eletricidade so energia solar, energia elica ou hidreletricaFuncionamento
Geralmente funciona com algum tipo de combustvel fssil como petrleo, gs natural ou carvo que queimado na cmara de combusto, com o ar que foi aumentado sua presso atravs de um compressor axial anteposto a camara interligada turbina provinea mistura para a queima da combusto.Com grande presso(compressor)+ grande temperatura(camara de combusto) essa unio 'levada' a turbina sendo transformado em potncia de eixo fazendo assim o giro da turbina"neste caso TG-Turbina a gs".Dos gases provenientes da turbina, ou seja, os gases de exausto so direcionados a uma caldeira de recuperao de calor que pode ser aquatubular ou flamotubular.Em se tratando da Aquatubular:a gua passa por dentro das serpentinas "interno da caldeira por vrios estgios- Evaporador, economizador e superaquecedor trocando calor com estes gases de exausto criando assim uma grande massa de vapor que ento ser direcionado a uma turbina Vapor. Essa gua pode provir de um rio, lago ou mar, dependendo da localizao da usina.
O vapor movimenta as ps de uma turbina e cada turbina conectada a um gerador de eletricidade. O vapor resfriado em um condensador, a partir de um circuito de gua de refrigerao, e no entra em contato direto com o vapor que ser convertido outra vez em gua, que volta aos tubos da caldeira, dando incio a um novo ciclo.
Essa energia transportada por linhas de alta tenso aos centros de consumo. Uma das vantagens desse tipo de instalao a possibilidade de localizao prxima aos centros consumidores, diminuindo a extenso das linhas de transmisso, minimizando as perdas de energia que podem chegar at a 16%.
Chamam-se Termo-Eltricas por que so constitudas de 2 partes, uma trmica onde se produz muito vapor a altssima presso e outra eltrica onde se produz a eletricidade. 1 A Energia Eltrica produzida por um Gerador. 2 O Gerador possui um eixo que movido por uma Turbina. 3 A Turbina movida por um Jato de Vapor sob forte presso. Depois do uso, o vapor jogado fora na atmosfera. 4 O Vapor produzido por uma Caldeira. 5 A Caldeira Aquecida com a queima de leo combustvel. A queima do leo vai poluir o meio ambiente.Tipos
H vrios tipos de usinas termeltricas, sendo que os processos de produo de energia so praticamente iguais porm com combustveis diferentes. Alguns exemplos so:
Usina a leo;
Usina a gs: usa gs natural como o combustvel para alimentar uma turbina de gs. Porque os gases produzem uma alta temperatura atraves da queima, e so usados para produzir o vapor para mover uma segundo turbina, e esta por sua vez de vapor. Como a diferena da temperatura, que produzida com a combusto dos gases liberados torna-se mais elevada do que uma turbina do gs e por vapor, portanto os rendimentos obtidos so superiores, da ordem de 55%;
Usina a carvo; e
Usina nuclear.
Assim estas podem em algumas vezes serem menos rentveis que as hidreltricas.Custo OperacionalQuadro 5 Exemplo de Custo Operacional de uma indstria termeltrica
Impacto AmbientalComo vrios tipos de gerao de energia, a termeletricidade tambm causa impactos ambientais.Contribuem para o aquecimento global atravs do Efeito estufa, chuva cida. A queima de gs natural lana na atmosfera grandes quantidades de poluentes, alm de ser um combustvel fssil que no se recupera. O Brasil lana por ano 4,5 milhes de toneladas de carbono na atmosfera, com o incremento na construo de usinas termeltricas esse indicador chegar a 16 milhes.
As termoeltricas apresentam um alto custo de operao, em virtude do dinheiro utilizado na compra de combustveisCapacidade Instalada
Um exemplo de termeltrica a indstria de FURNAS que atua h mais de 50 anos nas reas de gerao, transmisso e comercializao de energia eltrica. A Empresa garante o fornecimento de energia em uma regio onde esto situados 51% dos domiclios brasileiros e que responde por 65% do PIB brasileiro. De toda energia consumida no Brasil, mais de 40% passam pelo Sistema FURNAS. A participao da Empresa no suprimento de 97% no Distrito Federal, 92% no Rio de Janeiro; 91% em Mato Grosso; 81% no Esprito Santo; 61% em Gois; 58% em So Paulo; 45% em Minas Gerais e 16% no Tocantins.
Fundada em 1957, para fazer frente ao acelerado processo de urbanizao do pas na dcada de 50, FURNAS conta, hoje, com um complexo de onze usinas hidreltricas, duas termeltricas, 19.277,5 km de linhas de transmisso e 46 subestaes. A capacidade instalada da Empresa de 9.910 MW, o que representa aproximadamente 10% da gerao do pas, sendo 7.971 MW instalados em usinas prprias e 1.939 MW em parceria com a iniciativa privada ou em Sociedade de Propsito Especfico (SPE).
USINA NUCLEAR
Descrio
Central nuclear (portugus europeu) ou usina nuclear (portugus brasileiro) uma instalao industrial empregada para produzir electricidade a partir de energia nuclear, que se caracteriza pelo uso de materiais radioactivos que atravs de uma reao nuclear produzem calor. Este calor empregado por um ciclo termodinmico convencional para mover um alternador e produzir energia elctrica.
As centrais nucleares apresentam um ou mais reatores, que so compartimentos impermeveis radiao, em cujo interior esto colocados barras ou outras configuraes geomtricas de minerais com algum elemento radioactivo (em geral o urnio). No processo de decomposio radioactiva, estabelece-se uma reao em cadeia que sustentada e moderada mediante o uso de elementos auxiliares, dependendo do tipo de tecnologia empregada.
As instalaes nucleares so construes muito complexas, devido s diversas tecnologias industriais empregadas, e ao elevado grau de segurana que adoptado. As reaes nucleares, por suas caractersticas, so altamente perigosas. A perda do controlo durante o processo pode elevar a temperatura a um valor que levaria fuso do reator, e/ou ao vazamento de radiaes nocivas para o ambiente exterior, comprometendo a sade dos seres vivos.
A energia nuclear alm de produzir uma grande quantidade de energia elctrica tambm produz resduos nucleares que devem ser isolados em depsitos impermeveis durante longo tempo. Por outro lado, os reatores das centrais nucleares no produzem gases txicos, que a caracterstica da combusto dos combustveis fsseis.
A Central, situada no municpio de Angra dos Reis, foi assim denominada em justa homenagem ao pesquisador pioneiro da tecnologia nuclear no Brasil e principal articulador de uma poltica nacional para o setor. Embora a construo da primeira usina tenha sido sua inspirao, o Almirante, nascido em 1889, no chegou a ver Angra 1 gerando energia, pois faleceu em 1976. Mas sua obra persiste na competncia e capacitao dos tcnicos que fazem o Brasil ter hoje usinas nucleares classificadas entre as mais eficientes do planeta.Custo OperacionalQuadro 6 Custo do servio de energia eltrica de uma usina nuclear (em milhares de reais).
Impactos Ambientais
As usinas nucleares (que nada mais so do que termeltricas, s que em vez de gs, quem produz calor a fisso nuclear) de Angra dos Reis captam gua do mar e nele a despejam. A usina Angra II devolve a gua do mar 60 C mais quente do que a temperatura ambiente.
Mas o impacto ambiental das usinas nucleares no se limita gua quente. A fisso do urnio, usada para produzir o calor que movimenta as ps do dnamo, deixa sub-produtos complicados de se manejar: rejeitos radioativos como o plutnio, um elemento qumico extremamente perigoso para a sade humana, que tem que ser manipulado com extremo cuidado e conhecimento. Em Angra dos Reis, nas instalaes da Eletronuclear, os rejeitos so classificados em dois tipos: o primeiro, mais radioativo, o material combustvel que introduzido no reator. So pastilhas de dixido de urnio (U3O8) usadas na reao de fisso. Este rejeito o mais perigoso. Depois de usadas, as pastilhas combustveis so mantidas em uma piscina dentro do prdio do reator, em lates especiais de chumbo. A gua da piscina - de um tipo especial, conhecida como gua pesada - absorve a radioatividade que porventura escape do chumbo. A gua pesada um tipo de gua em que alguns tomos de hidrognio possuem, em seu ncleo, um prton e um nutron. indicada para proteger materiais radioativos.
O segundo tipo de material radioativo so os uniformes, luvas e capacetes usados pelos funcionrios da usina dentro do prdio do reator. Estes materiais possuem baixa radioatividade, e so mantidos dentro de uma sala especial. So reutilizados depois de alguns anos, por terem perdido a radioatividade.Capacidade InstaladaAtualmente esto em operao as usinas Angra 1, com capacidade para gerao de 657 megawatts eltricos, e Angra 2, de 1350 megawatts eltricos. Angra 3, que ser praticamente uma rplica de Angra 2 (incorporando os avanos tecnolgicos ocorridos desde a construo desta usina), tambm est prevista para gerar 1350 megawatts.
ANGRA 1
A primeira usina nuclear brasileira opera com um reator do tipo PWR (gua pressurizada), que o mais utilizado no mundo. Desde 1985, quando entrou em operao comercial, Angra 1 gera energia suficiente para suprir uma capital como Vitria ou Florianpolis, com 1 milho de habitantes.Esta primeira usina nuclear foi adquirida sob a forma de turn key, como um pacote fechado, que no previa transferncia de tecnologia por parte dos fornecedores.No entanto, a experincia acumulada pela Eletronuclear em todos esses anos de operao comercial, com indicadores de eficincia que superam o de muitas usinas similares, permite que a empresa tenha, hoje, a capacidade de realizar um programa contnuo de melhoria tecnolgica e incorporar os mais recentes avanos da indstria nuclear. Como, por exemplo, realizar a troca de dois dos principais equipamentos de Angra 1, os geradores de vapor. Com esses novos equipamentos, a vida til de Angra 1 se prolongar e a usina estar apta a gerar mais energia para o Brasil.
ANGRA 2
Fruto de um acordo nuclear Brasil-Alemanha, a construo e a operao de Angra 2 ocorreram conjuntamente transferncia de tecnologia para o pas, o que levou tambm o Brasil a um desenvolvimento tecnolgico prprio, do qual resultou o domnio sobre praticamente todas as etapas de fabricao do combustvel nuclear.Desse modo, a Eletronuclear e a indstria nuclear nacional renem, hoje, profissionais qualificados e sintonizados com o estado da arte do setor.Angra 2 opera com um reator tipo PWR (Pressurizer Water Reactor, i.e., reator gua pressurizada) e sua potncia nominal de 1350 MW.Angra 2, sozinha, poderia atender ao consumo de uma regio metropolitana do tamanho de Curitiba, com dois milhes de habitantes. Como tem o maior gerador eltrico do hemisfrio Sul, Angra 2 contribui decisivamente com sua energia para que os reservatrios de gua que abastecem as hidreltricas sejam mantidos em nveis que no comprometam o fornecimento de eletricidade da regio economicamente mais importante do pas, o Sudeste.
USINA HIDRELTRICA
Descrio
Uma usina hidreltrica (portugus brasileiro) ou central hidroelctrica (portugus europeu) um complexo arquitetnico, um conjunto de obras e de equipamentos, que tem por finalidade produzir energia eltrica atravs do aproveitamento do potencial hidrulico existente em um rio.
Dentre os pases que usam essa forma de se obter energia, o Brasil se encontra apenas atrs do Canad e dos Estados Unidos, sendo, portanto, o terceiro maior do mundo em potencial hidreltrico.
As centrais hidreltricas geram, como todo empreendimento energtico, alguns tipos de impactos ambientais como o alagamento das reas vizinhas, aumento no nvel dos rios, em algumas vezes pode mudar o curso do rio represado, podendo, ou no, prejudicar a fauna e a flora da regio. Todavia, ainda um tipo de energia mais barata do que outras como a energia nuclear e menos agressiva ambientalmente do que a do petrleo ou a do carvo, por exemplo. A viabilidade tcnica de cada caso deve ser analisada individualmente por especialistas em engenharia ambiental e especialista em engenharia hidrulica, que geralmente para seus estudos e projetos utilizam modelos matemticos, modelos fsicos e modelos geogrficos.
O clculo da potncia instalada de uma usina efetuado atravs de estudos de energticos que so realizados por engenheiros mecnicos, eletricistas e civis. A energia hidrulica convertida em energia mecnica por meio de uma turbina hidrulica, que por sua vez convertida em energia eltrica por meio de um gerador, sendo a energia eltrica transmitida para uma ou mais linhas de transmisso que interligada rede de distribuio.
Um sistema eltrico de energia constitudo por uma rede interligada por linhas de transmisso (transporte). Nessa rede esto ligadas as cargas (pontos de consumo de energia) e os geradores (pontos de produo de energia). Uma central hidreltrica uma instalao ligada rede de transporte que injeta uma poro da energia solicitada pelas cargas.
Custo OperacionalQuadro 7 Custo Operacional de uma usina hidreltrica.
Impactos Ambientais
Principais impactos ambientais negativos de usinas hidreltricas:-Inundam reas extensas de produo de alimentos e florestas;-Alteram fortemente o ambiente e com isso prejudicam muitas espcies de seres vivos, exemplo: interferem na migrao e reproduo de peixes;-Alteram o funcionamento dos Rios;-Geram resduos nas atividades de manuteno de seus equipamentos.Capacidade InstaladaUm exemplo de hidreltrica a usina hidreltrica de Tucuru, que por exemplo, constitui-se de uma das maiores obras da engenharia mundial e a maior usina 100% brasileira em potncia instalada com seus 8.000 MW, j que a Usina de Itaipu binacional.
O vertedor de Tucuru o maior do mundo com sua vazo de projeto calculada para a enchente decamilenar de 110.000 m/s, pode, no limite dar passagem vazo de at 120.000 m/s. Esta vazo s ser igualada pelo vertedor da Usina de Trs Gargantas na China. Tanto o projeto civil como a construo de Tucuru e da Usina de Itaipu foram totalmente realizados por firmas brasileiras, entretanto, devido s maiores complexidades o projeto e fabricao dos equipamentos eletromecnicos, responsveis pela gerao de energia, foram realizados por empresas multinacionais.MATERIAL E MTODO
Para elaborao deste presente artigo foram utilizados mtodos de abordagem, entrevistas com especialistas da rea de energia, tcnicas de pesquisa por busca com palavras chave e consultas em sites de empresas.RESULTADOS E DISCUSSO
Foi obtido um artigo com assuntos descrevendo as principais caractersticas de usinas termeltricas, nucleares e hidreltricas focando servir de auxilio apresentao do funcionamento desses tipos de indstrias, a iniciantes na rea de energia.
CONCLUSOCom as informaes presente no artigo podemos concluir que quanto s termeltricas, algumas poluem muito a atmosfera e geram energia cara em razo do preo do combustvel, foram introduzidas sem considerar o sistema hidreltrico brasileiro, e os leiles de energia levaram a termeltricas a carvo e a diesel, caras e poluentes, emitindo mais gases do efeito estufa.Em termos de nuclear, hoje mais de trinta anos depois, apenas um reator do Acordo, o de Angra II, foi construdo (Angra I era anterior, da Westinghouse) e a tecnologia de jet nozzle para enriquecimento de urnio no funcionou, a tecnologia de enriquecimento do urnio comprada pelo Acordo Nuclear com a Alemanha, de jato centrfugo, fracassou, e o pior de tudo so os rejeitos de radioatividade alta, que permanecem perigosos por milhares de anos e no h soluo consensual para eles no mundo.Para finalizar, deve-se observar que sempre se considera a manuteno do modelo de desenvolvimento intensivo em energia.Desse modo, tem sido colocada a necessidade de uma poltica energtica voltada tambm para o lado da demanda, visando ao aumento da eficincia dos equipamentos e racionalizao do seu uso, mesmo no setor residencial, sem com isso negar o direito de grande parte da populao mais pobre aumentar seu consumo, dadas as enormes disparidades existentes.REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
ROSA, Luiz Pingueli.Gerao hidreltrica, termeltrica e nuclear.www.furnas.com.br
www.eletronuclear.gov.brhttp://pt.wikipedia.org VOLTA REDONDA
2009PAGE 37 VOLTA REDONDA
2009