09 Abril 2024
"No fundo (...) está o inquietante espectro militar, pois a tarefa primária da National Ignition Facility não é estudar a fusão para obter eletricidade, mas sim explorá-la para fins militares", escreve, Margherita Venturi, em artigo publicado por Settimana News, 05-04-2024.
Como penso que é conhecido por todos, depois de um crescimento iniciado no fim da Segunda Guerra Mundial, a partir dos anos 80-90, a energia nuclear teve um declínio por muitas e justificadas razões. Hoje, no entanto, voltou à ribalta, uma vez que a Comunidade Europeia, surpreendentemente, a incluiu na taxonomia verde como fonte de energia para combater as mudanças climáticas.
Essa escolha desencadeou um acalorado debate, pois a energia nuclear não só não é uma tecnologia verde como também não é uma fonte de energia adequada para realizar o desenvolvimento sustentável em direção ao qual devemos avançar com força e determinação.
As centrais nucleares atualmente em uso exploram a reação de fissão do urânio-235: isso por si só é um primeiro aspecto de insustentabilidade ambiental. De fato, o combustível usado, o urânio, é um recurso não renovável e escasso. Além disso, os processos de extração são poluentes e perigosos para os trabalhadores.
Assim, além do aspecto de insustentabilidade ambiental, há também o de insustentabilidade social. Mas não termina aí, pois também é preciso considerar que os países com reservas economicamente exploráveis de urânio são poucos, na prática são apenas o Cazaquistão, a Austrália e o Canadá. Portanto, três países controlam a disponibilidade, criando uma situação clara de insustentabilidade econômica (pelo menos até que os estados percebam que, em um mundo globalizado, ninguém é autossuficiente).
Chegamos ao ponto crucial: a energia nuclear não é uma tecnologia verde, em clara contradição com o que a Comunidade Europeia afirmou. Isso porque, embora seja verdade que nas centrais nucleares seja gerada eletricidade praticamente sem emissões de CO2, grandes quantidades desse gás são produzidas no processo de extração, purificação e armazenamento do combustível, na construção da central e na fase de desativação da central no fim da vida útil.
Considerando tudo isso, as estimativas indicam que a energia nuclear emite de 120 a 150 gramas de CO2 por kWh [1], portanto não é absolutamente livre de carbono e é completamente perdida em comparação com hidrelétrica (4 g de CO2/kWh), eólica (8 g de CO2/kWh) e fotovoltaica (33 g de CO2/kWh), as três principais fontes de energia renovável [2].
A este aspecto adicional de insustentabilidade ambiental, acrescenta-se outro devido ao fato de a seca estar aumentando praticamente em todos os lugares, enquanto a energia nuclear necessita de muita água para o resfriamento dos sistemas.
A energia nuclear é uma tecnologia complexa e cara. Uma central de 1.000 MW tem um custo de projeto que varia de 12 a 15 bilhões de dólares, que aumenta consideravelmente durante a construção. Os países mais pobres, que mais precisam de energia, não podem absolutamente arcar com esses custos: outro claro sinal de insustentabilidade social.
Mas os aspectos mais graves de insustentabilidade social, ambiental e econômica dizem respeito, sem dúvida, aos resíduos produzidos pelas centrais nucleares. Em termos quantitativos, na realidade, não é muito: a cada ano, uma central de 1.000 MW produz 25-30 toneladas, equivalente a um volume de 3 m³; o verdadeiro problema está em geri-los.
Para reduzir a quantidade de resíduos e facilitar sua gestão, pode-se pensar no reciclagem das barras, considerando que o combustível usado contém ainda uma energia muito alta (mais de 95% da energia inicial). No entanto, enfrentamos três grandes desafios: o primeiro é que todas as etapas do processo de reciclagem são poluentes para o ambiente e muito perigosas para os trabalhadores, o segundo é que quase todos os reatores comerciais não são adequados para funcionar usando combustível reciclado, enquanto o terceiro, talvez o mais importante, está ligado à estreita conexão entre a cadeia de reciclagem e o nuclear militar.
Portanto, dada a improbabilidade de reciclar as barras das centrais, continuamos acumulando resíduos de material altamente radioativo por longos períodos: de 10.000 a 100.000 anos.
A construção de depósitos "adequados e seguros" para armazená-los provou ser um caminho cheio de obstáculos, principalmente porque não é simples definir o que significa "adequado e seguro" para os longos períodos em questão.
O exemplo do previsto depósito de Yucca Mountain nos Estados Unidos é uma clara demonstração disso: as obras começaram em 1982 e deveriam ter sido concluídas em 2012, com um custo estimado de 96 bilhões de dólares, mas em 2009, após já terem investido 19,5 bilhões de dólares, o país declarou o projeto falido precisamente porque, ao avançar com as obras, tornou-se evidente que o depósito não teria todas as garantias de segurança necessárias.
O que não foi alcançado pelos Estados Unidos foi, no entanto, realizado pela Finlândia [3]: neste país, será aberto o primeiro depósito de resíduos nucleares do mundo; está localizado na floresta de Olkiuoto, levou 40 anos para ser construído e um investimento de 3 bilhões de euros.
A parte o fato, bastante preocupante, que próximo da data de abertura ainda se está discutindo sobre como tratar os resíduos antes de depositá-los, o aspecto mais chocante é que, diante de tanto trabalho e dinheiro gasto, o depósito terá uma vida muito curta, ou seja, menos de 80 anos, uma vez que em 2100 já estará cheio e precisará ser fechado.
Os resíduos, portanto, continuam sendo um problema que não somos capazes de resolver e que, portanto, deixamos, com grande irresponsabilidade, para as próximas gerações. Como foi justamente destacado por J. Johnson [4]: no mínimo, é irresponsável, e na pior das hipóteses, um crime, deixar que os resíduos sejam tratados por gerações que ainda não nasceram.
Se os resíduos são para sempre, então uma usina nuclear também é para sempre, pois cada local que a abrigou carrega indeléveis marcas dela: a usina, uma vez desativada, não desaparece, mas é transformada em enormes silos, onde os resíduos e as partes da instalação que, por razões de segurança, não podem ser tocadas por mãos humanas por longos períodos, devem ser depositados, e sobre as quais, mais uma vez, as futuras gerações terão que lidar.
Falando em insustentabilidade e segurança, não podemos deixar de lembrar dos acidentes que já ocorreram. Limitando a discussão aos mais graves, ou seja, aqueles que envolveram a fusão total ou parcial do núcleo, o primeiro a ser mencionado é o ocorrido em 1979 na usina de Three Mile Island, na Pensilvânia: um acidente cujas consequências se arrastaram por pelo menos 40 anos; apenas em 2019, de fato, tudo foi considerado seguro, com a usina fechada.
Curiosamente, poucos dias antes deste acidente, que causou pânico na indústria nuclear americana, o filme O Despertar dos Mortos, com Jane Fonda e Jack Lemmon, foi lançado nas telas, prevendo exatamente um acidente desse tipo, o que dá uma ideia do quão forte era o ceticismo do público sobre essa indústria já nos anos 70.
Passando para tempos relativamente mais recentes, os não tão jovens certamente se lembram do acidente de Chernobyl em 1986, cujas dramáticas consequências podem ser resumidas da seguinte forma (dados retirados dos relatórios da Agência Internacional de Energia Atômica, AIEA) [5]:
53.500 km² de área contaminada na Rússia
200.000 km² de área contaminada na Europa (contaminação por Césio-137)
50 pessoas mortas imediatamente
4.000 crianças e adolescentes com câncer de tireoide
4.000 mortes subsequentes atribuídas ao acidente de Chernobyl
2.700.000 pessoas que precisaram de apoio psicológico por mais de 20 anos após o acidente.
Aquele acidente, aliás, está longe de estar concluído, tanto que foi necessário construir um segundo sarcófago para cobrir o reator acidentado e evitar a liberação na atmosfera dos isótopos radioativos produzidos pela fusão do núcleo.
Este segundo sarcófago custou um bilhão e meio de euros, uma despesa coberta pelo Banco Europeu de Reconstrução e Desenvolvimento, mantido por 45 países, que se soma aos 8,5 bilhões de dólares investidos pela comunidade internacional e aos 15 milhões de dólares disponibilizados pela AIEA para assistência técnica e médica. Naturalmente, o custo humano foi muito maior, não podendo ser traduzido apenas em termos monetários.
O último grave acidente foi o de Fukushima. A AIEA fala em 10.000 pessoas evacuadas, 642 km² de área contaminada (excluindo florestas) e uma ampla zona que não poderá ser habitada por muito tempo, mas em seu relatório mais recente também afirma que ainda é muito cedo para estimar as verdadeiras consequências do acidente [6, 7].
Também é importante ressaltar que os efeitos biológicos - como síndrome aguda de radiação e aumento da incidência de câncer -, psicológicos e sociais de um grave acidente nuclear são muito graves, duradouros e, acima de tudo, insidiosos porque podem se manifestar mesmo após muito tempo: aqueles que foram contaminados têm a sensação de estar com uma bomba-relógio no bolso, sem saber quando explodirá.
Um último aspecto, não menos importante, a ser considerado diz respeito aos tempos de construção de uma usina nuclear, estimados em torno de 15 a 20 anos, mas que geralmente se estendem para 35-40: um tempo muito longo, pois precisamos de energia "limpa" imediatamente.
Em resumo, a tecnologia nuclear atual é muito cara, perigosa, complexa de gerir, leva muito tempo, deixa pesados fardos para as próximas gerações e gera problemas políticos e sociais complicados de resolver.
Podemos esperar que as coisas mudem no futuro? Apesar da intensa pesquisa científica na área da fissão nuclear, não teremos grandes novidades em breve. De fato, os reatores de quarta geração ainda estão no papel, ou em fase de protótipo, e a perspectiva dos pequenos reatores nucleares modulares (SMRs), tanto discutida atualmente, é ainda mais prejudicial, pois resultaria em uma disseminação de instalações de risco pelo território, com dificuldades acrescidas para exercer um controle eficaz sobre os resíduos radioativos e, portanto, para garantir a segurança das populações e do meio ambiente.
Quanto ao problema específico dos resíduos radioativos, um estudo bastante recente, publicado em uma revista científica de prestígio [8], avaliou que o uso de SMRs, em comparação com os grandes reatores de design tradicional, levaria a um maior acúmulo de resíduos nucleares; em particular, o volume de combustível nuclear gasto aumentaria por um fator de 5,5, o dos resíduos de alta radioatividade por um fator de 30 e, por fim, o dos resíduos de baixa e média radioatividade por um fator de 35.
Finalmente, é justo mencionar a situação da Itália, cujos cidadãos, com dois referendos, em 1987 e 2011, expressaram, por ampla maioria, uma opinião negativa sobre o desenvolvimento da energia nuclear.
Para nosso país, um retorno a essa fonte de energia seria uma verdadeira loucura. Seria não apenas pelos motivos aqui destacados, mas também porque a Itália possui um território densamente povoado sísmico, não tem reservas de urânio e, agora, nem mesmo tem as habilidades para construir e operar uma usina nuclear, o que nos tornaria dependentes das nações que possuem urânio e tecnologia.
É preciso acrescentar que, para a Itália, o gerenciamento dos resíduos nucleares seria um problema muito sério, uma vez que ainda não encontramos um acordo sobre o que fazer com os resíduos das antigas usinas nucleares desativadas. No entanto, o governo atual está pressionando para nos levar de volta ao caminho nuclear.
Se a escolha da Comissão Europeia é fortalecer a fissão nuclear, há também quem queira nos iludir de que a fusão nuclear nos fornecerá energia limpa, segura e inesgotável muito em breve. Na realidade, isso é - pelo menos por muito tempo ainda - uma verdadeira ilusão.
Como se sabe, enormes quantidades de energia podem ser geradas não apenas pela fissão de átomos pesados, mas também pela fusão de átomos leves: o processo que alimenta o nosso Sol. O processo de fusão nuclear é, de fato, comparável ao "Sol engarrafado": certamente uma frase de impacto, capaz de impressionar a imaginação do público, mas que esconde o que realmente significa.
Vale a pena comparar o que realmente acontece no núcleo do Sol, a 150 milhões de quilômetros de nosso planeta. Dentro do Sol, há um plasma de prótons que, de quatro em quatro, graças a temperaturas e pressões extremamente altas - 16 milhões de graus Celsius e 500 bilhões de atmosferas - fundem-se para formar um núcleo de hélio, com um déficit de massa que gera uma enorme quantidade de energia conforme a famosa fórmula de Einstein: E=mc2.
Uma vez que essas condições nunca poderão ser reproduzidas nos laboratórios terrestres, nem mesmo nos mais avançados, tenta-se contornar a impossibilidade de replicar o processo de fusão solar imitando apenas o princípio. Recorre-se, de fato, aos núcleos de dois isótopos de hidrogênio - deutério e trítio - que não têm predisposição para fundir-se porque, sendo ambos carregados positivamente, se repelem violentamente.
No entanto, quando de alguma forma conseguimos trazê-los em contato, entra em jogo uma força nuclear atrativa que atua apenas a curtíssima distância, mas que é muito mais intensa do que a repulsão entre cargas iguais: nessas circunstâncias, os dois núcleos fundem-se com a formação de um núcleo de hélio (He), a expulsão de um nêutron e a emissão de uma enorme quantidade de energia, manifestada na forma de calor.
O problema, não o único, é que para "forçar" os núcleos de deutério e trítio a colidirem e, em seguida, se juntarem, é necessário manter tudo confinado pelo tempo necessário para produzir a fusão. São usados principalmente dois enfoques.
O primeiro se baseia no confinamento magnético do plasma, extremamente quente, formado pelos núcleos de deutério e trítio: um campo magnético extremamente forte gerado do lado de fora força esses núcleos a se moverem ao longo de trajetórias circulares para que, volta após volta, adquiram a energia necessária para dar início ao processo de fusão. O campo magnético deve ser muito intenso e para mantê-lo assim são necessários ímãs supercondutores que devem operar em temperaturas muito baixas (-268 °C): algo tecnicamente muito difícil.
O outro enfoque é baseado no confinamento inercial que consiste em bombardear com pulsos muito potentes de laser um pequeno recipiente contendo uma mistura solidificada - devido ao frio extremo - de deutério e trítio: isso gera uma compressão muito intensa que causa, simultaneamente, um aumento de pressão e temperatura, até cerca de 60 milhões de graus, o suficiente para iniciar a fusão.
A primeira abordagem está sendo seguida em Cadarache, na França, por um grande grupo de países, incluindo EUA, União Europeia, China, Índia e Itália, conhecido como "Projeto ITER": já foram gastos 20 bilhões de euros sem ainda conseguir produzir quantidades de energia maiores do que as usadas. Os relatórios científicos [9, 10] deixam muito claro que o caminho ainda será muito longo e difícil, porque cada vez que se dá um pequeno passo à frente, surgem novos problemas a serem enfrentados.
Na National Ignition Facility (NIF) do Lawrence Livermore National Laboratory, na Califórnia, EUA, está sendo estudado o segundo método. Em 13 de dezembro de 2022, os jornais de todo o mundo noticiaram, com grande ênfase, que o grupo de pesquisa da NIF havia alcançado um importante resultado: a energia de 192 lasers focados em uma esfera contendo deutério e trítio induziu sua fusão em poucos nanossegundos, gerando uma quantidade de energia (3,15 MJ) ligeiramente maior do que a energia injetada pelos lasers na esfera (2,05 MJ).
A questão, no entanto, que foi silenciada, é que os 192 lasers consumiram cerca de 400 MJ, além da energia necessária pelos outros equipamentos construídos e utilizados para preparar e acompanhar o experimento.
Além de vencer o desafio energético - ou seja, produzir mais energia do que a consumida - para gerar energia em escala comercial, é necessário vencer também outro desafio: modificar o equipamento para que produza energia não por uma fração de segundo, mas de forma contínua. A maioria dos especialistas concorda que, com este método tão complicado, é impossível gerar eletricidade a custos competitivos.
Há uma séria dúvida de que os laboratórios de pesquisa, para garantir os necessários e enormes financiamentos públicos, estejam tentando "vender" aos legisladores e aos cidadãos - todos - os resultados alcançados como sucessos surpreendentes. Além disso, a competição, presente há décadas, entre confinamento magnético e confinamento inercial, leva cada grupo de especialistas a demonstrar ser o melhor.
No fundo, e este é sempre um fator a ser destacado, está o inquietante espectro militar, pois a tarefa primária da NIF não é estudar a fusão para obter eletricidade, mas sim explorá-la para fins militares. Além disso, a fusão nuclear levanta muitas outras perplexidades.
A primeira diz respeito ao fato de que, independentemente do método usado para obtê-la, supondo que seja possível, é necessário ter os dois isótopos de hidrogênio mencionados. O de deutério é bastante abundante, mas o trítio é muito raro; é radioativo e tem um tempo de meia-vida de 12 anos.
Portanto, está se embarcando em um empreendimento titânico, sabendo desde o início a escassez da matéria-prima. Os trabalhadores do setor estão dizendo que o trítio pode ser obtido in loco bombardeando o lítio-6 com nêutrons, o que, no entanto, adiciona complexidade à complexidade.
Outra perplexidade está relacionada à radioatividade induzida nos materiais pelos nêutrons produzidos junto com o hélio na reação de fusão, o que significa que a estrutura do reator em si se torna radioativa e que, na fase de desativação da atividade, também gera resíduos.
Embora, neste caso, os tempos de decaimento dos isótopos radioativos não sejam tão longos quanto os criados pela fissão, é um erro público afirmar que a fusão nuclear é uma tecnologia "limpa", pois também deixa o problema da difícil gestão dos resíduos.
Há também uma grande preocupação com o confinamento magnético e, em particular, com o fato de que os supercondutores devem ser resfriados com hélio líquido, um gás muito raro e certamente insuficiente para a gestão de reatores de fusão em grande escala, já que já está em escassez.
Alguns até temem que em breve não seja mais possível usar a técnica de RNM, tão importante na pesquisa científica e, principalmente, no diagnóstico, precisamente porque se utiliza hélio como líquido refrigerante.
Em resumo, a história da fusão nuclear, desde os anos 1950 até hoje, mostra que esta tecnologia não conseguirá produzir eletricidade a baixos custos e de forma confiável em um futuro razoavelmente próximo.
Apesar disso, em março de 2023, os jornais relataram que a ENI, através do seu CEO Carlo Descalzi, quer apostar tudo na fusão nuclear "porque permite obter energia limpa, inesgotável e segura para todos: uma verdadeira revolução capaz de superar as desigualdades entre as nações e de promover a paz". Esta afirmação me deixa chocada, pois não se entende como os países pobres poderão acessar uma tecnologia tão sofisticada e cara.
Descalzi ainda acrescentou que, graças aos estudos realizados pelo MIT de Boston financiados também pela ENI, em 2025 estará pronta uma instalação piloto de confinamento magnético capaz de obter eletricidade da fusão e que, nos primeiros anos da década de 2030, estará operacional a primeira usina industrial baseada nesta tecnologia. É outra afirmação ainda mais surpreendente, pois é quase milagrosa: parece que de repente e rapidamente todos os graves problemas enfrentados pelos cientistas que trabalham no setor há décadas podem ser resolvidos.
Na realidade, trata-se da última tentativa da ENI de distrair as pessoas - e especialmente os políticos - da necessidade e urgência de abandonar o uso de combustíveis fósseis e desenvolver as tecnologias de energia solar e eólica já maduras e eficientes.
Mais uma vez, a ENI quer nos iludir querendo mudar tudo, sem mudar nada. Sua estratégia clássica é varrer para debaixo do tapete as emergências que devemos enfrentar imediatamente, para continuar extraindo e vendendo combustíveis fósseis, sem se importar com os graves e bem conhecidos problemas causados pelo seu uso.
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[2] Acesse o link clicando clicando aqui.
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