A crescente demanda mundial por energias menos poluentes tem corroborado para uma tendência global de diversificação da matriz energética e da matriz elétrica, tornando a energia nuclear uma das opções mais adotadas em diversos países. Neste contexto, o minério de urânio ganha uma nova relevância no cenário global e conquista um espaço cada vez mais representativo no mercado energético.
Por se tratar de uma fonte de energia na qual não são emitidos gases poluentes causadores do efeito estufa, a energia nuclear é um método eficaz e eficiente de produção de energia elétrica em larga escala.
O papel da energia nuclear na atualidade
A construção e o uso das usinas termonucleares expandiram-se consideravelmente a partir da década de 1960, atingindo, nos dias atuais, quase 15% de toda a produção mundial, segundo os dados da Associação Nuclear Mundial (WNA – World Nuclear Association). Entretanto, este percentual pode crescer com a construção de novas usinas, principalmente nos países em desenvolvimento.
Segundo dados da Centro Brasileiro de Infraestrutura (CBIE), em fevereiro de 2019, o maior produtor mundial de energia nuclear era os EUA, seguido pela França, Japão, Rússia, Coréia do Sul e China.
Em um cenário atual, a China vem se destacando, sendo a terceira no ranking mundial. Segundo a GlobalData, a previsão é que a China ultrapasse a França como a segunda maior geradora de energia nuclear do mundo em 2022, e por volta de 2026, ocupe o primeiro lugar, atualmente pertencente aos EUA.
Em termos mundiais, a energia nuclear ocupava a quinta posição em 2020, segundo dados da Agencia Internacional de Energia Atômica (IAEA), mostrado no gráfico abaixo. A perspectiva é que essa porcentagem aumente com a crescente preocupação na redução das emissões de gases poluentes, assim como, com a expansão da tecnologia, principalmente pela China.
Matriz Energética. Fonte: IEA, 2020.
O papel da energia nuclear nas emissões gases poluentes
A geração de eletricidade é responsável por 16% das emissões mundiais de dióxido de carbono (CO2), e é fortemente dependente dos combustíveis fósseis, como o carvão (39%), gás (17%) e óleo (8%). Com o aumento do consumo mundial de energia, utilizando as reservas de combustíveis fósseis, teremos um aumento das emissões de CO2 acima dos níveis sustentáveis Em uma reportagem da BBC de setembro de 2020, mapas da Cúpula de Impacto e Desenvolvimento Sustentável do Fórum Econômico Mundial mostram uma previsão de uma mudança drástica até 2100, envolvendo um aquecimento de mais de 4° C. Uma das medidas a serem adotadas para evitar o pior cenário está na redução das emissões de dióxido de carbono. Dessa forma, diversificar a matriz energética, reduzindo o uso de combustíveis fósseis, tem uma grande contribuição frente a esse problema.
Assim, a energia nuclear destaca-se como fonte alternativa, produzindo apenas 0,4% da quantidade de gás carbônico produzida pelo carvão, por exemplo. Um problema dessa matriz energética é o lixo radioativo gerado. Todo o rejeito nuclear radioativo é armazenado em piscinas profundas monitoradas e em áreas de contenção, ou em barris, para o caso de rejeitos de baixa e média atividade. Além disso, existem lugares que os rejeitos são colocados em depósitos de decaimento. Na Alemanha, mais de 120 mil barris de rejeito nuclear foram colocados, nos últimos 50 anos, na mina de sal exaurida, Asse II.
O mercado de urânio na atualidade
A demanda global por Urânio é de 67 mil toneladas/ano e a expectativa, segundo a WNA, é que a procura dobre até 2030. Atribui-se esse aumento à crescente indústria da energia nuclear da Ásia, e pelo número de usinas nucleares em construção na China e na Índia, principalmente.
Embora o Urânio seja também utilizado na medicina e na agricultura, sua principal aplicação comercial é na geração de energia elétrica. Assim, a demanda global de urânio é majoritariamente em países que utilizam a energia nuclear na sua matriz energética.
Para atender a essa demanda, o mercado produtor de Urânio ainda é bastante concentrado. Atualmente, três países são responsáveis por mais da metade da produção de Urânio, sendo o Canadá o maior produtor mundial com 9,8 mil ton/ano, seguido pela Austrália com 7,6 mil ton/ano e Cazaquistão com 5,2 mil toneladas/ano. Segundo as Indústrias Nucleares do Brasil (INB), o Brasil é o décimo segundo maior produtor de Urânio, atendendo a demanda das usinas nucleares Angra I e Angra II.
Angra II. Fonte: Eletronuclear.
As 5 principais empresas de capital aberto produtoras de urânio são:
- Cameco – Produção de 2017: 10,8 mil toneladas de urânio;
- Rio Tinto – Produção de 2017: 3 mil toneladas de urânio;
- BHP- Produção de 2017: 2,2 mil toneladas de concentrado de óxido de urânio;
- Paladin Energy – Produção de 2017: 1,8 mil toneladas de urânio;
- Energy Resources of Australia – Produção de 2017: 680 toneladas de Urânio.
Em relação as reservas mundiais de urânio, a Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA), estimou 5,4 milhões de toneladas em todo mundo em 2009, sendo que 31% está na Austrália, 12% no Cazaquistão, 9% no Canadá e 9% na Rússia.
Produção de urânio no Brasil e suas principais características: Case INB e Angra
No Brasil, apenas a INB é autorizada pelo Governo Federal a extrair e processar o urânio e demais minerais radioativos. A empresa é vinculada ao Ministério de Minas e Energia e constituída para, em nome da União, exercer o monopólio da mineração de elementos radioativos e da produção e comércio de materiais nucleares.
A exploração de urânio no Brasil se iniciou em Poços de Caldas (MG), em 1982, onde se estendeu até 1995, após ter produzido cerca de 1.200 toneladas do concentrado de urânio. Na atualidade, essa antiga mina deu lugar a um grande lago de águas ácidas, com cerca de 180m de altura e 1200m de diâmetro.
Província Uranífera de Caetité
A Mina da Cachoeira em Caetité, foi a primeira lavra a céu aberto de urânio na Bahia, na Província Uranífera de Lagoa Real (PULR). A exploração ocorreu no período de 2000 a 2015, com a produção de cerca de 3.750 toneladas de concentrado. Com a exaustão desta mina, as atividades estavam paralisadas.
Segundo a INB, em dezembro de 2020, foi dada a retomada da produção de urânio, em em uma nova mina na mesma região. A Mina do Engenho terá a capacidade de produzir cerca de 260 ton/ano. A expectativa é que, até 2025, a produção seja de 1.400ton/ano, e até 2030, 2.400 ton/ano, contando com a contribuição de outro projeto em andamento, o Santa Quitéria, no Ceará.
Mina do Engenho, produção de urânio. Fonte: INB.
Para aumentar a produção de urânio, a INB formou, em parceria com o Grupo Galvani, o Consórcio Santa Quitéria para explorar a jazida de Itataia, no município de Santa Quitéria, no Ceará. O minério de urânio encontra-se associado ao fosfato. As reservas estão estimadas em 80 mil toneladas, e quando em operação, a mina produzirá anualmente 1.600 toneladas de concentrado de urânio. Segundo o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), a previsão é de que em 2024 a exploração seja iniciada.
Capacidade de Produção – Caetité e Santa Quitéria. Fonte INB.
Processo Produtivo – INB
No processo de produção da INB, após a extração do minério, o material é transportado por caminhões para ser britado. Depois de passar por estágios de britagem primária e secundária para redução do tamanho das partículas, o material é disposto em pilhas para ser lixiviado. Em resumo, esse processo de lixiviação consiste na extração do urânio pela adição de uma solução de ácido sulfúrico. Por fim, obtêm-se um líquido, o licor de urânio.
Após ser tratado com diversos processos químicos e físicos de separação, o licor de urânio gera o seu concentrado, também conhecido como yellowcake. Este material é armazenado em tambores especiais, inteiramente vedados, e segue para outra etapa do ciclo do combustível nuclear: a conversão.
Yellowcake, concentrado de Urânio. Fonte: INB.
Após a fabricação das pastilhas e montagem do elemento combustível, as usinas Angra 1 e Angra 2 são abastecidas. Um elemento combustível permanece no reator durante aproximadamente três anos. Após este período eles são armazenados dentro das usinas, nas piscinas de combustíveis usados.
Protocolos de segurança na exploração e beneficiamento de urânio
É importante ressaltar que para todos os processos referentes ao urânio são mantidas e respeitadas todas as precauções associadas à proteção radiológica. Por isso, todos os procedimentos seguidos têm de estar de acordo com a regulamentação de órgãos como a Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) e o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA).
Vale ressaltar que todos os profissionais envolvidos devem utilizar Equipamentos de Proteção Individuais (EPI’s), de acordo com a função e locais de trabalho designados. Além disso, todos os empregados são submetidos a exames de bioanálise, por meio da urina, onde a dose de radiação é contabilizada, acompanhada e reportada à CNEN.
Em relação ao meio ambiente, pode-se citar o trabalho de uma equipe da Unidade da INB em Caetité. Dedicada à execução de programas de monitoramento ambiental, a equipe assegura a qualidade do meio ambiente e a saúde das comunidades próximas à mineração.
Técnico realizando teste de análise de água. Fonte: INB.
Nesses programas verificam-se as características do solo, sedimentos, águas, poeiras e, também, qualquer alteração na radiação de fundo da região. Em suma, esses dados são coletados e enviados pela INB para serem avaliados, e aprovados, pelos órgãos reguladores, garantindo uma maior confiabilidade a esses resultados.
Gostaria de saber um pouco mais sobre o Urânio? Confira nosso texto do blog: Urânio: Geologia, Exploração e Aplicações ou entre em contato conosco !
