O Quadro de Cargas

USINA NUCLEAR:

Ao longo dos anos foram desenvolvidas diferentes formas de geração de energia elétrica. Desde quando os primeiros filósofos gregos começaram a definir os átomos, até o desenvolvimento da primeira bomba nuclear. Nesse processo, diferentes cientistas “descobrem” a presença de elétrons, nêutrons e prótons. No limiar da segunda guerra mundial uma equipe de pesquisadores alemães descobre a fissão nuclear. A reação que nos dias atuais é usada em todas as usinas nucleares para gerar eletricidade.

A fissão nuclear do átomo de Urânio é a principal técnica utilizada para geração de eletricidade em usinas nucleares. É usada em mais de 400 centrais nucleares em todo o mundo principalmente em países como a França, Japão, EUA, Alemanha, Suécia, Espanha, China, Rússia, entre outros. As usinas nucleares são parecidas em sua essência com as usinas térmicas. A diferença que ao invés de ser utilizado combustíveis fósseis para a geração de calor, nas UN (usinas nucleares) o calor é gerado pelas transformações que se passam pelos átomos de urânio nas cápsulas de combustível.

A fissão dos átomos de urânio nas hastes do elemento combustível aquece a água que passa pelo reator a uma temperatura de 320 graus Celsius. Para evitar que a água ferva (o que geralmente ocorre a 100 graus Celsius), a pressão da água é mantida a uma pressão 157 vezes maior do que a pressão atmosférica. O gerador de vapor troca calor entre a água do primeiro circuito e a água do segundo circuito, que são independentes uma da outra. Por meio dessa troca de calor, a água do circuito secundário se transforma em vapor e movimenta a turbina a uma velocidade de 1.800 rpm para acionar o gerador. Após movimentar a turbina, o vapor passa pelo condensador, onde é resfriado pela água do mar trazida pelo terceiro circuito independente. A existência desses três circuitos impede que a água que passa pelo reator entre em contato com outros circuitos. (ELETROBRAS ELETRONUCLEAR, 2020)[pic 1]

ESQUEMA DE TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA

1. Energia Nuclear: ocorre a fissão nuclear de um átomo, geralmente de urânio-235, quando acontece a quebra do núcleo atômico há uma grande liberação de energia.
2. Energia Térmica: com a liberação de energia, se esquenta a água que está envolta do núcleo e do reator, formando vapor que seguirá para a turbina.
3. Energia Cinética: o vapor depois de passar pela turbina faz mover um gerador.
4. Energia Elétrica: o gerador produzirá uma corrente elétrica através da indução magnética que é a movimentação de um imã. A energia elétrica produzida a partir de energia nuclear não é radioativa e é igual a energia produzida em hidroelétricas, podendo ser utilizada para os mesmos fins. (ESQUEMA DE TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA, 2011)[pic 2]

[pic 3]

O que sai da torre de resfriamento?

Muitos pensam que as usinas nucleares emitem poluentes através das torres de refrigeração. A fumaça branca da chaminé de uma usina nuclear é vapor d'água. Quando a água fria está em contato térmico com o vapor que sai da turbina, ela aquece rapidamente. Devido ao calor, parte dessa água externa é convertida em vapor. Portanto, as usinas nucleares são sempre instaladas perto de grandes quantidades de água fria. Pode ser o mar, rio ou lago. A água de resfriamento é necessária no tanque de condensador.

USINA HIDRELÉTRICA

Uma usina hidrelétrica é um projeto que usa a energia da água para gerar eletricidade. Também conhecida como usina hidroelétrica ou central hidroelétrica, é uma grande estrutura que aproveita a vazão de um rio para obter eletricidade. No entanto, a instalação de uma hidrelétrica requer trabalhos de engenharia complicados, que causam diversos impactos sociais e ambientais no local.

Barragem

A finalidade da barragem é interromper o ciclo natural do rio, criando um reservatório de água. Além de estocar esse recurso, o reservatório cria o desnível de água, capta água em volume adequado para a produção de energia elétrica e regula a vazão dos rios em períodos de chuva e estiagem. (MENDES, Noeli, As usinas hidrelétricas e seus impactos, Presidente Prudente, 2005)

Sistema de captação (adução) de água

Esse sistema é composto por túneis, canais e condutos metálicos que levam a água até a casa de força. (MENDES, Noeli, As usinas hidrelétricas e seus impactos, Presidente Prudente, 2005)

Casa de força

É nessa parte do sistema que se encontram as turbinas, conectadas a um gerador. Esse instrumento permite que o movimento das turbinas faça a conversão da energia cinética do movimento da água em energia elétrica. Existem vários tipos de turbina, sendo pelton, kaplan, francis e bulbo os principais. A turbina mais apropriada para cada usina hidrelétrica depende da altura de queda e da vazão do rio. (MENDES, Noeli, As usinas hidrelétricas e seus impactos, Presidente Prudente, 2005)

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