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Por que a energia nuclear deve fazer parte da solução energética

Muitos ambientalistas se opuseram à energia nuclear, citando seus perigos e a dificuldade de descartar seus resíduos radioativos. Mas um autor vencedor do Prêmio Pulitzer argumenta que a energia nuclear é mais segura que a maioria das fontes de energia e é necessária se o mundo espera diminuir radicalmente suas emissões de carbono. 

No final do século XVI, quando o aumento do custo da lenha forçou os londrinos comuns a mudarem relutantemente para o carvão, os pregadores elisabetanos criticaram o combustível que acreditavam ser, literalmente, o excremento do diabo. Afinal, o carvão era sujo, encontrado em camadas subterrâneas – em direção ao Inferno no centro da terra – e cheirava fortemente a enxofre quando queimava. Mudar para o carvão, em casas que geralmente não tinham chaminés, já era bastante difícil; a condenação franca do clero, embora certamente justificada ambientalmente, complicou ainda mais e atrasou a solução oportuna de um problema urgente no fornecimento de energia.

Para muitos ambientalistas preocupados com o aquecimento global, a energia nuclear é o excremento do diabo de hoje. Eles o condenam por sua produção e uso de combustíveis radioativos e pelo suposto problema de disposição de seus resíduos. Na minha opinião, a condenação dessa fonte eficiente e com baixo teor de carbono de energia de carga de base é extraviada. Longe de ser o excremento do diabo, a energia nuclear pode ser, e deve ser, um componente importante de nosso resgate em um mundo mais quente e mais destrutivamente meteorológico.

Como todas as fontes de energia, a energia nuclear tem vantagens e desvantagens. Quais são os benefícios da energia nuclear? Antes de mais, como produz energia por fissão nuclear e não por queima química, gera eletricidade com carga de base sem produção de carbono, o elemento vilão do aquecimento global. A mudança do carvão para o gás natural é um passo em direção à descarbonização, uma vez que a queima de gás natural produz cerca de metade do dióxido de carbono da queima de carvão. Mas a mudança do carvão para a energia nuclear é radicalmente descarbonizada, uma vez que as usinas nucleares liberam gases de efeito estufa apenas do uso auxiliar de combustíveis fósseis durante sua construção, mineração, processamento de combustível, manutenção e descomissionamento – tanto quanto a energia solar, que é cerca de 4 a 5 por cento do que uma usina movida a gás natural.

A energia nuclear libera menos radiação no meio ambiente do que qualquer outra fonte importante de energia.

Segundo, as usinas nucleares operam com fatores de capacidade muito mais altos do que as fontes renováveis ​​de energia ou combustíveis fósseis. O fator de capacidade é uma medida de qual porcentagem de tempo uma usina realmente produz energia. É um problema para todas as fontes de energia intermitentes. O sol nem sempre brilha, nem o vento sopra, nem a água sempre cai pelas turbinas de uma barragem.

Nos Estados Unidos em 2016, as usinas nucleares, que geravam quase 20% da eletricidade dos EUA, tinham um fator de capacidade médio de 92,3% , o que significa que operavam com potência total em 336 dos 365 dias por ano. (Nos outros 29 dias, eles foram retirados da rede para manutenção.) Por outro lado , os sistemas hidrelétricos dos EUA forneciam energia 38,2% do tempo (138 dias por ano), turbinas eólicas 34,5% do tempo (127 dias por ano) e energia solar. matrizes de eletricidade apenas 25,1% do tempo (92 dias por ano). Mesmo as usinas movidas a carvão ou gás natural geram eletricidade apenas metade do tempo por razões como custos de combustível e variações sazonais e noturnas na demanda. Nuclear é um vencedor claro em confiabilidade.

Terceiro, a energia nuclear libera menos radiação no meio ambiente do que qualquer outra fonte importante de energia. Essa afirmação parece paradoxal para muitos leitores, uma vez que não se sabe que fontes de energia não nucleares liberam qualquer radiação no meio ambiente. Eles fazem. O pior infrator é o carvão, um mineral da crosta terrestre que contém um volume substancial dos elementos radioativos urânio e tório. A queima do carvão gasifica seus materiais orgânicos, concentrando seus componentes minerais nos resíduos restantes, chamados cinzas volantes. Tanto carvão é queimado no mundo e tantas cinzas volantes produzidas que o carvão é realmente a principal fonte de liberações radioativas no meio ambiente. 

No início da década de 1950, quando a Comissão de Energia Atômica dos EUA acreditava que os minérios de urânio de alta qualidade eram escassos no mercado interno, considerava extrair urânio para armas nucleares do abundante suprimento americano de cinzas volantes da queima de carvão. Em 2007, a China começou a explorar essa extração, utilizando uma pilha de 5,3 milhões de toneladas de cinzas volantes de carvão marrom em Xiaolongtang, em Yunnan. A cinza chinesa calcula a média de 0,4 libras de octóxido de triurânio (U3O8), um composto de urânio, por tonelada métrica. A Hungria e a África do Sul também estão explorando a extração de urânio das cinzas volantes de carvão.

Quais são as desvantagens da energia nuclear? Na percepção do público, existem dois, ambos relacionados à radiação: o risco de acidentes e a questão do descarte de resíduos nucleares.

Houve três acidentes em grande escala envolvendo reatores de energia nuclear desde o início da energia nuclear comercial em meados da década de 1950: Three-Mile Island na Pensilvânia, Chernobyl na Ucrânia e Fukushima no Japão.

Estudos indicam que mesmo o pior acidente possível em uma usina nuclear é menos destrutivo do que outros acidentes industriais graves.

O derretimento parcial do reator Three-Mile Island em março de 1979, enquanto um desastre para os proprietários da usina da Pensilvânia, liberou apenas uma quantidade mínima de radiação para a população circundante. De acordo com a Comissão Reguladora Nuclear dos EUA :

“Estima-se que aproximadamente 2 milhões de pessoas ao redor do TMI-2 durante o acidente tenham recebido uma dose média de radiação de apenas 1 milirem acima da dose usual de fundo. Para contextualizar, a exposição de um raio X de tórax é de cerca de 6 millirem e a dose radioativa natural de fundo da área é de 100-125 millirem por ano … Apesar dos graves danos ao reator, a liberação real teve efeitos insignificantes no saúde física dos indivíduos ou do meio ambiente. ”

A explosão e o subsequente esgotamento de um grande reator refrigerado a água, moderado a grafite, em Chernobyl, em 1986, foi facilmente o pior acidente nuclear da história. Vinte e nove trabalhadores de ajuda humanitária morreram devido à exposição aguda à radiação logo após o acidente. Nas três décadas subsequentes, o UNSCEAR – Comitê Científico das Nações Unidas sobre os Efeitos da Radiação Atômica, composto por cientistas seniores de 27 estados membros – observou e reportou em intervalos regulares os efeitos na saúde do acidente de Chernobyl. Não identificou consequências para a saúde a longo prazo a populações expostas a precipitação de Chernobyl, exceto para câncer de tireóide em residentes da Bielorrússia, Ucrânia e Rússia ocidental que eram crianças ou adolescentes no momento do acidente, que bebiam leite contaminado com iodo 131 e que não foram evacuados. Em 2008, a UNSCEAR havia atribuído cerca de 6.500 casos em excesso de câncer de tireóide na região de Chernobyl ao acidente, com 15 mortes. A ocorrência desses cânceres aumentou dramaticamente de 1991 a 1995, que os pesquisadores atribuíram principio.

“As doses efetivas médias” de radiação de Chernobyl, UNSCEAR também concluíram , “devido a exposições externas e internas, recebidas por membros do público em geral durante 1986-2005 [eram] cerca de 30 mSv para os evacuados, 1 mSv para os residentes da antiga União Soviética e 0,3 mSv para as populações do resto da Europa. ”Um sievert é uma medida de exposição à radiação, um milissievert é um milionésimo de sievert. Uma tomografia computadorizada de corpo inteiro fornece cerca de 10 a 30 mSv. Um residente nos EUA recebe uma dose média de radiação de fundo, exclusiva do rádon, de cerca de 1 mSv por ano.

As estatísticas das irradiações de Chernobyl citadas aqui são tão baixas que devem parecer intencionalmente minimizadas para aqueles que acompanharam a extensa cobertura da mídia sobre o acidente e suas consequências. No entanto, eles são os produtos revisados ​​por pares de uma extensa investigação por uma agência científica internacional das Nações Unidas. Eles indicam que mesmo o pior acidente possível em uma usina nuclear – o completo colapso e queima de seu combustível radioativo – foi muito menos destrutivo do que outros grandes acidentes industriais no século passado. Para citar apenas dois: Bhopal, na Índia, onde pelo menos 3.800 pessoas morreram imediatamente e muitos milhares ficaram doentes quando 40 toneladas de gás isocianato de metila vazaram de uma planta de pesticida; e Província de Henan, na China, onde pelo menos 26.000 pessoas se afogaram após a falha de uma grande barragem hidrelétrica em um tufão. “Medidos como mortes prematuras por unidades de eletricidade produzidas pela instalação de Chernobyl (9 anos de operação, produção total de eletricidade de 36 GWe-anos, 31 mortes precoces) produz 0,86 mortes / GWe-ano)”, conclui Zbigniew Jaworowski, médico e ex-médico. Presidente do UNSCEAR ativo durante o acidente de Chernobyl. “Essa taxa é menor que a média de mortes por acidentes que envolvem a maioria de outras fontes de energia. Por exemplo, a taxa de Chernobyl é nove vezes menor que a taxa de mortalidade por gás liquefeito … e 47 vezes menor que a de usinas hidrelétricas. ”

A disposição de resíduos nucleares, embora seja um problema político contínuo, não é mais um problema tecnológico.

O acidente no Japão em Fukushima Daiichi em março de 2011 ocorreu após um grande terremoto e tsunami. O tsunami inundou os sistemas de alimentação e refrigeração de três reatores, fazendo com que eles derretessem e explodissem, violando seu confinamento. Embora 154.000 cidadãos japoneses tenham sido evacuados de uma zona de exclusão de 20 quilômetros ao redor da usina, a exposição à radiação além dos limites da estação foi limitada. De acordo com o relatório enviado à Agência Internacional de Energia Atômica em junho de 2011:

“Nenhum efeito prejudicial à saúde foi encontrado em 195.345 residentes que moravam nas proximidades da fábrica que foram rastreados até o final de maio de 2011. Todas as 1.080 crianças testadas para exposição à glândula tireóide apresentaram resultados dentro de limites seguros. Em dezembro, exames de saúde do governo de cerca de 1.700 residentes que foram evacuados de três municípios mostraram que dois terços receberam uma dose de radiação externa dentro do limite internacional normal de 1 mSv / ano, 98% estavam abaixo de 5 mSv / ano e 10 pessoas estavam exposto a mais de 10 mSv … [Não] houve grande exposição pública, muito menos mortes por radiação. ”

O descarte de resíduos nucleares, embora seja um problema político contínuo nos EUA, não é mais um problema tecnológico. A maioria dos combustíveis usados ​​nos EUA, mais de 90% dos quais poderiam ser reciclados para prolongar a produção de energia nuclear por centenas de anos, é atualmente armazenada com segurança em barris secos de concreto e aço impenetráveis ​​com base na operação de reatores, e sua radiação está diminuindo lentamente.

A Planta Piloto de Isolamento de Resíduos dos EUA (WIPP), perto de Carlsbad, Novo México, atualmente armazena resíduos militares de baixo nível e transurânicos e pode armazenar resíduos nucleares comerciais em um leito de 2 km de espessura de sal cristalino, restos de um mar antigo. A formação de sal se estende do sul do Novo México até o nordeste do sudoeste do Kansas. Poderia facilmente acomodar todo o lixo nuclear do mundo pelos próximos mil anos.

A Finlândia está ainda mais avançada na criação de um repositório permanente em rochas de granito a 400 metros sob Olkiluoto, uma ilha no Mar Báltico, na costa oeste do país. Ele espera começar a armazenagem de resíduos permanente em 2023.

Uma queixa final contra a energia nuclear é que custa muito. Se os custos de energia nuclear serão ou não em última análise, será uma questão para os mercados decidirem, mas não há dúvida de que uma contabilidade completa dos custos externos de diferentes sistemas de energia consideraria a nuclear mais barata que o carvão ou o gás natural.

A energia nuclear não é a única resposta para a ameaça em escala mundial do aquecimento global. As energias renováveis ​​têm seu lugar; assim, pelo menos para nivelar o fluxo de eletricidade quando as energias renováveis ​​variam, o gás natural. Mas o nuclear merece mais do que os preconceitos antinucleares e os medos que o atormentaram. Não é a versão dos excrementos do diabo no século XXI. É uma parte valiosa, até insubstituível, da solução para a maior ameaça energética da história da humanidade.

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