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cogeração nuclear: energia além da eletricidade André Mendes
De acordo com a Direção Geral de Energia e Geologia (DGEG), a cogeração é um processo de produção e utilização combinada de eletricidade e calor. A temática de cogeração, em geral, é atrelada ao uso de fontes renováveis como combustível mais comum na produção de energia elétrica e térmica, usualmente biomassa e gás natural. Contudo, há um enorme potencial num outro tipo de central de energia, controversa e quase esquecida, que costumamos não associar quando o assunto é cogeração: centrais nucleares ou termonucleares.
Fonte: Kurt K., Pixabay (adaptado pelo autor)
De forma semelhante às termoelétricas que geram calor queimando combustível fóssil (ou não), as centrais nucleares geram calor através da fissão nuclear, ou seja, a quebra do núcleo dos átomos. A central nuclear de reator de água fervente (BWR - Boiling Water Reactor) utiliza a energia libertada pela fissão dos átomos para aquecer a água que, vaporiza, movimenta uma turbina acoplada a um gerador de energia elétrica, condensa e inicia o ciclo novamente. Há ainda as centrais nucleares de reator de água pressurizada (PWR - Pressurizad Water Reactor) onde a água que passa pelo reator é pressurizada, alcança temperaturas acima dos 100 ºC, troca calor indiretamente (sem contacto com o reator) com outro “circuito” de água e retorna para o reator, enquanto a água do “circuito aquecido”, vaporiza e segue o ciclo até à condensação. A cogeração é uma forma de aumentar a eficiência energética de um sistema (TOLMASQUIM, 2016) e, de facto, é possível reduzir a emissão dos gases poluentes (IAEA, 2017). Por outro lado, o uso de combustíveis fósseis que emitem gases de efeito estufa levam ao aquecimento global (IAEA, 2017) e vai contra políticas de neutralidade climática. Só na UE, 26% da demanda de calor industrial é para temperatura acima de 400 ºC, sendo a
maioria gerada a partir de combustíveis fósseis (ROYAL SOCIETY, 2020). Uma solução para calor de baixo carbono (descarbonização) e produção de eletricidade é a cogeração nuclear (ROYAL SOCIETY, 2020). De acordo com o relatório da The Royal Society do Reino Unido, cerca de 65% da energia de uma central nuclear é perdida como calor residual, um calor que poderia ser utilizado na dessalinização e produção de hidrogénio (IAEA, 2017), por exemplo. A dessalinização da água salgada é uma solução para outro grande problema global, a escassez de água potável, ao custo de muita energia, seja calor para destilação da água marinha ou mecânica para acionar bombas para pressurização (ROYAL SOCIETY, 2020 e IAEA, 2017). Quanto ao hidrogénio, este pode ser produzido através da cogeração nuclear de 4 formas (ROYAL SOCIETY, 2020): • Eletrólise da água: com fornecimento de eletricidade; • Eletrólise a vapor: com uso eletricidade e calor; • Processos termoquímicos: com uso de eletricidade e calor; • “Reforma de vapor” (produção de hidrogénio a partir de metano): com o uso de calor.
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A cogeração nuclear é um potencial ainda pouco explorado, mas tem-se mostrado uma excelente solução potencial para muitos problemas do século XXI. Os benefícios técnico-ambientais como calor de baixo carbono e aumento na eficiência energética, a utilizar a energia térmica residual, são fatores importantes para um futuro cada vez mais sustentável, embora os maiores desafios desta tecnologia sejam sociais e políticos.
REFERÊNCIAS •
DGEG – Direção Geral de Energia e Geologia. Eficiência Energética: Cogeração. Disponível em www.dgeg.gov.pt/pt/areas-setoriais/energia/ eficiencia-energetica/cogeracao/>. Acesso a 10 de setembro de 2021.
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ROYAL SOCIETY, The. Policy Briefing: Nuclear cogeneration: civil nuclear energy in a low-carbon future. United Kingdom, October 2020. p. 6; 21; 26; 32.
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TOLMASQUIM, Maurício T. Energia Termelétrica – Gás Natural, Biomassa, Carvão, Nuclear. Empresa de Pesquisa Energética (EPE), Rio de Janeiro, 2016. p. 75.
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IAEA – International Atomic Energy Agency. Opportunities for Cogeneration with Nuclear Energy. Vienna, 2017. p. 4; 9-10.