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Poucas tecnologias tiveram um impacto tão grande no mundo moderno quanto a energia nuclear. Nascida das descobertas que revelaram a quantidade de energia contida nos átomos, ela transformou a ciência, a geração de eletricidade e até a geopolítica mundial, sendo uma das inovações ao mesmo tempo mais influentes e debatidas do último século.
Da descoberta da radioatividade aos reatores que abastecem cidades inteiras, a trajetória da energia nuclear é marcada por avanços, tragédias e controvérsias. A seguir, conheça como essa tecnologia surgiu, evoluiu e se tornou uma peça importante nas discussões sobre o futuro da energia.
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O que é energia nuclear?
A energia nuclear é a energia liberada a partir do núcleo dos átomos, em procedimentos realizados dentro de usinas nucleares. A obtenção dessa energia é feita principalmente por um processo conhecido como fissão nuclear.
Tanto a fusão quanto a fissão nuclear nascem pela modificação do núcleo do átomo, que permite uma grande produção energética através de calor e uma reação em cadeia controlada em laboratório.
Mais usada como processo na produção de energia por ser um processo mais consolado e consolidado, a fissão acontece quando o núcleo atômico se divide em partículas menores. Já a fusão nuclear ocorre quando dois ou mais núcleos se unem para produzir um novo elemento.
A descoberta do átomo
A ideia por trás da energia nuclear é bastante antiga. Filósofos gregos da Antiguidade, como Demócrito de Abdera, citavam o átomo como o “elemento elementar” de toda a matéria.
Porém, só em 1803 o pesquisador John Dalton retoma essas ideias com mais embasamento na teoria atômica, sobre como átomos de um mesmo elemento são iguais entre si. Outro avanço importante veio em 1834 as leis de eletrólise, de Michael Faraday, indicando que os átomos transportavam cargas elétricas.
Em 1895, Wilhelm Roentgen descobre uma radiação que, ao mesmo tempo, atravessava e era parcialmente absorvida por um material. Esse fenômeno ativava algumas substâncias, deixava marcas em placas fotográficas e aumentava a condutividade do ar — fenômeno batizado de raios-X pelo aspecto misterioso.
Já nesse período, pesquisadores notaram que os sais de outro material, o urânio, tinham comportamentos parecidos. Infelizmente, muitos desses pioneiros só descobriram que a radiação tinha efeitos danosos para saúde por terem entrado em contato direto com os elementos.
Como surgiu a energia nuclear moderna
Foi em 1929 que o italiano Enrico Fermi apresentou os princípios da fissão nuclear, seguido por outros estudos que notaram como o efeito dos neutros podia ser modificado para ficar mais lento.
Isso acontecia tendo uma substância moderadora para gerar reações nucleares eficientes, como hidrogênio, carbono ou deutério. Esse processo, a termalização de nêutrons, é uma das chaves de um reator nuclear e rendeu um prêmio Nobel para Fermi.
Já em 1939, o trio Otto Hahn, Lise Meitner e Fritz Strassman faz outra descoberta importante: a fissão do núcleo do urânio, controlada para gerar uma quantidade enorme de energia.
O papel do Projeto Manhattan
O governo dos Estados Unidos sabia da possibilidade de uso da energia nuclear em bombas de altíssima capacidade de destruição: Albert Einstein escreveu uma carta sobre as descobertas da fissão e alertando sobre a possibilidade dessas armas serem inventadas primeiro pela Alemanha nazista.
A preocupação foi o embrião do projeto atômico militar dos EUA, que em 1940 injeta verba no chamado Projeto Manhattan, com o objetivo de construir uma bomba com a tecnologia. Os EUA entram oficialmente na Segunda Guerra Mundial após o ataque a Pearl Harbor e os resultados começam a sair.
A corrida durante a Segunda Guerra
Em 2 de dezembro de 1942, entra em operação o primeiro reator nuclear, com uma reação em cadeia autossustentável inédita para gerar energia. Ele foi construído na Universidade de Chicago, debaixo das arquibancadas de um campo e sob supervisão de Fermi.
Já o primeiro teste da bomba atômica de plutônio acontece em 16 de julho de 1945, no deserto de Alamogordo, no estado do Novo México. Esse teste é retratado no filme Oppenheimer, vencedor do Oscar de Melhor Filme em 2024 e dirigido por Christopher Nolan.
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O avanço culmina nos dias 6 e 9 de agosto de 1945, lançamento das bombas nucleares em Hiroshima e Nagasaki, no Japão. Foi o primeiro uso militar da tecnologia nuclear e o resultado foi cerca de 240 mil mortes diretas, em uma das maiores tragédias do século XX.
Com a guerra encerrada, os EUA viram uma potência nuclear e, ao mesmo tempo, passam a estipular regras pra evitar o uso bélico da tecnologia. Eles criam a Comissão da Energia Atômica para controlar o desenvolvimento de energia nuclear e explorar usos pacíficos, enquanto os soviéticos recusam a ideia — na época, ambos os lados da Guerra Fria iniciaram o desenvolvimento da Bomba H, de hidrogênio, que seria ainda mais poderosa.
A energia nuclear fora das guerras
Na década de 1950, as pesquisas se direcionam para o uso civil da tecnologia, principalmente em geração de eletricidade e propulsão de veículos. Idaho, nos Estados Unidos, é lar do primeiro reator nuclear em teste que produz eletricidade.
O primeiro submarino nuclear nasce nessa época: é o USS Nautilus, de 1954. Além disso, uma pequena cidade chamada Arco passa a ter um sistema de eletricidade totalmente dependente da energia nucelar.
O cenário brasileiro
O programa nuclear brasileiro começa com a criação da Comissão Nacional de Energia Nuclear em 1956 para desenvolver técnicas, conhecimentos e pesquisa. O almirante Álvaro Alberto da Motta e Silva, então presidente do CNPq, representou o país em reuniões da ONU sobre o tema.
A partir da década de 1960, o projeto da usina Angra 1 começa junto com a inauguração de outros locais parecidos ao redor do mundo. Após um longo período de construção, só em 1982 teve início a operação comercial do local.
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Em 2001, começa a operar comercialmente a Angra 2, segunda usina brasileira dessa energia. Por outro lado, a Angra 3 segue há décadas só como um projeto e em fase de construção, com a obra já paralisada por vários motivos.
O desenvolvimento da energia nuclear
Em 1970, mais de 45 países assinam o Tratado de Não Proliferação Nuclear, um acordo de comprometimento em não transferir armas nucleares entre si ou colaborar em sua fabricação, promovendo o desarmamento nuclear e o uso energético da tecnologia.
Era um momento de busca por alternativas em combustíveis após a primeira grande crise do petróleo, que trouxe problemas pra um mundo bastante dependente dos combustíveis fósseis.
Espanha e França fizeram a mudança de chave nessa época, passando a investir bastante em energia nuclear. Já na década de 1980, a energia nuclear passa o gás natural e até as hidrelétricas em fornecimento nos EUA, com mais de 100 usinas funcionando.
Acidentes e falhas
Ao longo dos anos, porém, a tecnologia sofre baques na reputação por incidentes graves que mostraram os riscos em lidar com esses materiais.
- O pior acidente na história das usinas nucleares dos EUA foi o de Three Mile Island, em 1979, após falhas no sistema e erros humanos que geraram radiação nas redondezas;
- Em 26 de abril de 1986, ocorre a explosão de um reator da usina de Chernobyl, território hoje da Ucrânia, que levou a muitas vítimas diretas ou indiretas da radiação. Foi nesse momento que a opinião global sobre energia nuclear começou a mudar;
- Já o Brasil passou em setembro de 1987 pelo caso do césio-137 em Goiânia — não um acidente em usina, mas causado pelo gerenciamento incorreto de materiais radioativos;
- Um dos últimos casos de larga escala foi o de 2011 em Fukushima, no Japão, com reatores falhando após um tsunami. Houve emissão de radiação e evacuação em massa da região.
A expansão em novos mercados
A China foi aos poucos também se transformando em um polo da energia nuclear. Eles começam a apostar no setor na década de 1990 e inauguram na época a primeira usina nuclear local de grande escala, a Guangdong-1.
Atualmente, a expansão da China continua firme: em 2019, ela já tinha 45 reatores funcionando e outras dezenas aprovados para as décadas seguintes. A tecnologia é vista atualmente também como uma possível solução para a alta demanda energética de data centers, em especial aqueles que processam serviços de inteligência artificial (IA).
Só que nem todas as notícias foram boas para o setor nos últimos anos. Em março de 2017, a companhia nuclear Westinghouse, que era um braço da Toshiba, declara falência por custos elevados na construção de novas usinas — um baque para uma das maiores representantes do setor.
Quais são os benefícios da energia nuclear?
Quem é a favor dessa tecnologia defende a eficiência da energia nuclear: ele tem uma alta densidade, o que significa que uma pequena quantidade de substâncias pode gerar uma enorme quantidade de energia. A geração dos materiais do processo é também vista como uma vantagem pela constância: ela independe de fatores como clima e tem grande durabilidade.
Outro ponto significativo é o de sustentabilidade. Apesar dos riscos de acidentes e do descarte irregular das substâncias fora de uso, a energia nuclear não envolve poluição por combustíveis fósseis por não emitir dióxido de carbono durante a geração de eletricidade. Além disso, as usinas ocupam menos espaço do que grandes parques solares ou eólicos, sem também promover mudanças significativas no ecossistema como a construção de barragens em hidrelétricas.
Quais as vantagens e desvantagens da energia solar, que também é uma alternativa moderna para gerar eletricidade? Entenda melhor sobre o assunto!