Planejamento Integrado de Recursos Energticos Aula 6 Fernanda

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Planejamento Integrado de Recursos Energéticos Aula 6 Fernanda Machado

Planejamento Integrado de Recursos Energéticos Aula 6 Fernanda Machado

Energia Nuclear • A energia que mantém prótons e nêutrons unidos no núcleo; •

Energia Nuclear • A energia que mantém prótons e nêutrons unidos no núcleo; • Energia liberada - radiação; • Núcleos radioativos. © Nobeastsofierce | Dreamstime. com • Energia liberada quando os núcleos atômicos estão em condições instáveis; 2

Descoberta • Evidências da instabilidade nuclear: radiação que emitem. Henry Becquerel Marie Curie 3

Descoberta • Evidências da instabilidade nuclear: radiação que emitem. Henry Becquerel Marie Curie 3

Utilização da Energia Nuclear • Constatada a existência da energia nuclear; • Investigações para

Utilização da Energia Nuclear • Constatada a existência da energia nuclear; • Investigações para descobrir como utilizá-la; • A energia que mantinha o núcleo coeso, seria liberada, na maior parte como calor (energia térmica). 4

Fusão Nuclear • É o processo no qual dois ou mais núcleos atômicos se

Fusão Nuclear • É o processo no qual dois ou mais núcleos atômicos se juntam e formam um outro núcleo de maior número atômico; • Requer muita energia para ocorrer, mas geralmente libera mais energia do que consome; • Ainda não foi encontrada uma forma de controlar; • Apenas a fissão é utilizada em escala comercial. 5

Fissão Nuclear © Andreus | Dreamstime. com • É uma reação nuclear que consiste

Fissão Nuclear © Andreus | Dreamstime. com • É uma reação nuclear que consiste em dividir um núcleo atômico pesado em dois núcleos leves com a produção de nêutrons e energia. 6

Reação Tipos de radiação Símbolo Carga Relativa Propriedades/Proteção requerida 2 He 2+ Fracamente penetrante/papel,

Reação Tipos de radiação Símbolo Carga Relativa Propriedades/Proteção requerida 2 He 2+ Fracamente penetrante/papel, pele -1 e 1 - Moderadamente penetrante/3 mm de alumínio 0γ 0 Fortemente penetrante/concreto, chumbo Nome Composição α (alfa) Núcleos de Hélio β (beta) Elétrons 0 γ (gama) Radiação eletromagnétic a (alta E) 0 4 7

 • A reação, uma vez desencadeada, se propaga pela liberação de mais nêutrons

• A reação, uma vez desencadeada, se propaga pela liberação de mais nêutrons que, bombardeiam outros núcleos. © Peter Hermes Furian | Dreamstime. com Reação de Fissão Nuclear em Cadeia 8

Usina nuclear • Aproveitam a enorme energia liberada por reações de fissão nuclear em

Usina nuclear • Aproveitam a enorme energia liberada por reações de fissão nuclear em cadeia para a produção de energia em alta escala; • Transformam a energia térmica em energia elétrica. 9

Combustível • Material que sofre fissão e gera energia – U (urânio); • Rochas

Combustível • Material que sofre fissão e gera energia – U (urânio); • Rochas da crosta terrestre; • Metal branco; • Mistura 238 U – 99, 3% 235 U – 0, 7% 234 U 10

Reservas Recursos de urânio recuperáveis em 2009. Países Austrália Cazaquistão Canadá África do Sul

Reservas Recursos de urânio recuperáveis em 2009. Países Austrália Cazaquistão Canadá África do Sul Namíbia Brasil Rússia Estados Unidos Uzbequistão Total mundial Toneladas de urânio 863. 000 472. 000 437. 000 298. 000 235. 000 197. 000 131. 000 104. 000 103. 000 3. 107. 000 Participação mundial (%) 28 15 14 10 8 6 4 3 3 100 World Nuclear Association apud Reis, Fadigas e Carvalho, 2012. 11

Processamento do U Mineração e beneficiamento Extração do minério, unidade de beneficiamento, U 3

Processamento do U Mineração e beneficiamento Extração do minério, unidade de beneficiamento, U 3 O 2 (yellowcake). Conversão U 3 O 2 é dissolvido, purificado passa para o estado gasoso (UF 6). Enriquecimento Aumento da concentração de urânio-235, de 0, 7% para aproximadamente 4%. 12

www. eletronuclear. gov. br Usina Termonuclear 13

www. eletronuclear. gov. br Usina Termonuclear 13

Impactos Ambientais • Produção de lixo radioativo; • Contaminação da água usada para resfriamento;

Impactos Ambientais • Produção de lixo radioativo; • Contaminação da água usada para resfriamento; • Riscos de vazamento e acidentes. 14

Vantagens • Independe de fatores climáticos; • Baixa emissão de CO 2; • Combustível

Vantagens • Independe de fatores climáticos; • Baixa emissão de CO 2; • Combustível barato; • 10 g U = 700 kg Petróleo = 1200 kg carvão. 15

ü Originada do calor proveniente do interior da Terra: • Vulcões; • Gêiseres; •

ü Originada do calor proveniente do interior da Terra: • Vulcões; • Gêiseres; • Águas termais. © Blagov 58 | Dreamstime. com - © Blanscape | Dreamstime. com Energia Geotérmica 16

Origem da Energia Geotérmica Crosta Terrestre Manto Superior Manto Interior Núcleo Externo Núcleo Interno

Origem da Energia Geotérmica Crosta Terrestre Manto Superior Manto Interior Núcleo Externo Núcleo Interno 17

Reservatório Geotérmico Rocha Permeável Aquífero Rocha Impermeável Magma 18

Reservatório Geotérmico Rocha Permeável Aquífero Rocha Impermeável Magma 18

ü Energia Geotérmica – duas formas de utilização: 1. Uso direto: • Aquecimento de

ü Energia Geotérmica – duas formas de utilização: 1. Uso direto: • Aquecimento de ambientes; • Águas termais; • Derretimento de neve; • Usos industriais; • Aquicultura; • Aquecimento de estufas. © Balaras 1 | Dreamstime. com - © Enruta | Dreamstime. com Formas de Utilização 19

Formas de Utilização 2. Geração de eletricidade: 20

Formas de Utilização 2. Geração de eletricidade: 20

Impactos Ambientais • Emissão de H 2 S (odor desagradável, causa náuseas, corrosivo); •

Impactos Ambientais • Emissão de H 2 S (odor desagradável, causa náuseas, corrosivo); • Emissão de CO 2; • Minerais (vapor seco – contaminação lençol freático, envenena peixes); • Perfuração - Poluição sonora e deslizamentos. 21

Planejamento Integrado de Recursos Energéticos Atividade 6 Fernanda Machado

Planejamento Integrado de Recursos Energéticos Atividade 6 Fernanda Machado

Um problema ainda não resolvido da geração nuclear de eletricidade é a destinação dos

Um problema ainda não resolvido da geração nuclear de eletricidade é a destinação dos rejeitos radiativos, o chamado “lixo atômico”. A complexidade do problema do lixo atômico, comparativamente a outros lixos com substâncias tóxicas, se deve ao fato de: a) acumular-se em quantidades bem maiores do que o lixo industrial convencional, faltando assim locais para reunir tanto material. 23

b) ser constituído de materiais orgânicos que podem contaminar muitas espécies vivas, incluindo os

b) ser constituído de materiais orgânicos que podem contaminar muitas espécies vivas, incluindo os próprios seres humanos. c) exalar continuamente gases venenosos, que tornariam o ar irrespirável por milhares de anos. d) emitir radiações e gases que podem destruir a camada de ozônio e agravar o efeito estufa. e) emitir radiações nocivas, por milhares de anos, em um processo que não tem como ser interrompido artificialmente. 24