Devido ao desastre ocorrido em Fukushima no Japão no início desse mês, as usinas nucleares tornaram-se alvo de diversas discussões relacionadas às suas vantagens e desvantagens, método de funcionamento, segurança, tecnologias utilizadas e demais pontos em relação aos outros métodos de obtenção de energia elétrica.
Como sabemos, essas usinas convertem as reações nucleares (fissão ou fusão) para produzir calor que em seguida é utilizado para gerar vapor onde em seguida é utilizado para movimentas as turbinas e por fim obter energia elétrica.
Nesse post nossa equipe apresentará algumas das tecnologias encontradas nas usinas nucleares que tem por objetivo controlar o calor produzido durante o processo de obtenção de energia elétrica.
Diferentes tipos de reatores resfriados por líquidos:
Água leve (LWR): água pressurizada (PWR) e água fervente (BWR);
Água pesada: água pesada pressurizada (PHWR) e água pesada fervente (HWR);
Metal líquido (LMCR);
Líquidos orgânicos (OMCR);
Porém os reatores a gás -utilizacam o CO2- tiveram grande desenvolvimento no passado mas foram abandonados a favor dos PWRs.
Algumas características desses tipos:
LWR (Light Water Reactor): classificação que engloba os reatores de tecnologia semelhante; PWR e BWR. Esses tipos de reatores utilizam água leve e comprovou ser econômica, confiável e segura e devido a esse fato cerca de 79% das usinas nucleares em operação no mundo utilizam LWRs.
PWR (Pressurized Water Reactor): São os reatores que utilizam o urânio enriquecido e moderado e são arrefecidos utilizadndo água leve (H2O) pressurizada. Nesse tipo de reator há um circuito primário de circulação de água refrigerante a alta pressão que não se vaporiza no núcleo do reator e é responsável pela refrigeração dos elementos combustíveis; essa água a alta temperatura passa por um trocador e calor vaporizando a água de um circuito secundário que é expandida na turbina.
Exemplo de utilização: Angra dos Reis.
BWR (Boiling Water Reactor): Semelhante ao PWR porém nesse tipo de reator o processo de resfriamento das varetas de combustível é expandido na turbina acionadora do gerador elétrico e vapor formado vai direto a turbina sem necessidade de um trocador de calor como no caso do PWR.
Exemplo de utilização: Fukushima
HWR (Heavy Water Reactor): São também conhecidos como reatores de rápido enriquecimento. Devido ao fato de utilizarem água pesada (D2O) pode-se fazer o uso do urânio natural como combustível.
PHWR (Presurized Heavy Water Reactor): Utilizam a água pesada pressurizada passando por tubos de pressão contendo o pressurizada que passa por tubos de pressão contendo o combustível.
Exemplos de utilização: Canadá (país que desenvolveu esse tipo)
Metal líquido (LMCR): O desenvolvimento dos reatores super-regeneradores rápidos refrigerados a metal líquido para a produção de energia elétrica não ganhou o ímpeto esperado devido ao aumento da disponibilidade de recursos de urânio a baixo custo para atendimento da demanda a curto e médio prazos. Há, entretanto conscientização nos países industrializados que os reatores super-regeneradores rápidos serão necessários assim que os programas nucleares no mundo começarem a acelerar e aumentar o consumo de urânio.
OBS: O vapor que se expande na turbina no caso do do PWR não é radioativo, ao contrário do vapor produzido no BWR, uma vez que o circuito primário fica totalmente isolado pelas paredes de contenção do reator.
OBS: O vapor que se expande na turbina no caso do do PWR não é radioativo, ao contrário do vapor produzido no BWR, uma vez que o circuito primário fica totalmente isolado pelas paredes de contenção do reator.
Esquema de uma usina termonucluear tipo PWR
Esquema de uma usina termonuclear tipo BWR
Fontes:
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