Título: ASPECTOS TÉCNICOS, ECONÔMICOS E AMBIENTAIS DO USO DE ENERGIA NUCLEAR NA MATRIZ ELÉTRICA BRASILEIRA
Título alternativo: TECHNICAL, ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL ASPECTS OF THE USE OF NUCLEAR ENERGY IN THE BRAZILIAN ELECTRIC MATRIX
Autoria de: Lucas Rodrigues de Oliveira
Orientação de: Lidja Dahiane Menezes Santos Borel
Presidente da banca: Lidja Dahiane Menezes Santos Borél
Primeiro membro da banca: Natália Maira Braga Oliveira
Segundo membro da banca: Zuy Maria Magriotis
Palavras-chaves: PWR, Energia limpa, Análise Bibliométrica, Fluxo de caixa, Avaliação do Ciclo de Vida.
Data da defesa: 17/11/2021
Semestre letivo da defesa: 2021-1
Data da versão final: 23/11/2021
Data da publicação: 23/11/2021
Referência: Oliveira, L. R. d. ASPECTOS TÉCNICOS, ECONÔMICOS E AMBIENTAIS DO USO DE ENERGIA NUCLEAR NA MATRIZ ELÉTRICA BRASILEIRA. 2021. 82 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.
Resumo: O desenvolvimento das economias sustentado pela energia e a necessidade de se utilizar energias limpas coloca a energia nuclear como umas das fontes promissoras da atualidade. Para a produção de energia nuclear é necessário o domínio de várias tecnologias de ponta como a extração, beneficiamento e enriquecimento de urânio, operação de reatores e armazenamento de lixo radioativo. O Brasil domina todos esses ciclos e é considerado uma potência nuclear no quesito energia, por esse motivo é tecnologicamente viável um aumento substancial na produção de energia nuclear nas próximas décadas. Diante desse contexto, esse trabalho teve como objetivo realizar uma análise bibliométrica do estado da arte relacionado a energia nuclear, realizar uma análise técnica dos processos nucleares e estudar aspectos econômicos e ambientais considerando um aumento de 3,5 na produção de energia no Brasil até 2050 com uma representatividade de 10 de fontes nucleares na matriz elétrica nacional. A análise bibliométrica dos termos ??nuclear energy??, ??nuclear reactor?? e ??pressurized water reactor?? utilizando o software VOSViewer mostrou tendências de pesquisa nas áreas de cogeração de hidrogênio, dessalinização, pequenos reatores nucleares e reatores fluidizados. O estudo de análise técnica resultou no modelo de reator nuclear de Reator de Água Pressurizada (PWR) como o mais seguro, utilizado e em construção em todo mundo, apesar de ser mais caro e demorado na construção que seus pares. A análise econômica utilizando as Demonstrações do Resultado do Exercício de 2003 até 2020 de Angra 1 e Angra 2 forneceu dados para estipular as receitas, custos e lucros operacionais ao longo dos anos de 2022 até 2084 e construção de mais 17 reatores no modelo PWR com 1.400 MW de potência cada. O fluxo de caixa operacional demonstrou que a construção de centrais nucleares entre 2022 e 2049 seriam pagas pelos lucros no ano de 2053, a partir de então o lucro líquido retornaria para os acionistas. A análise ambiental utilizando a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) considerando várias etapas do ciclo de produção de energia nuclear, utilizando o software OpenLCA e a base de dados Ecoinvent, mostrou que o processo de produção de energia nuclear não é tão limpo como se imaginava, as fases de produção de lixo radioativo e armazenamento do mesmo no próprio meio reacional nas centrais nucleares emitem grandes quantidades de poluentes, utilizam significavas quantidades de aço e concreto para a construção das piscinas e são um potencial risco ao meio ambiente, gerando a radiação ionizante como principal impacto ambiental. Apesar dos riscos a utilização e expansão de centrais nucleares na matriz elétrica brasileira é essencial para um sistema mais robusto, confiável e menos dependente do clima.
Abstract: The development of economies supported by energy and the need to use clean energy places nuclear energy as one of the promising sources of today. For the production of nuclear energy, it is necessary to master several cutting-edge technologies such as the extraction, processing and enrichment of uranium, operation of reactors and storage of radioactive waste. Brazil dominates all these cycles and is considered a nuclear power in terms of energy. For this reason, a substantial increase in nuclear energy production in the coming decades is technologically feasible. In this context, this work aimed to carry out a bibliometric analysis of the state of the art related to nuclear energy, carry out a technical analysis of nuclear processes and study economic and environmental aspects considering a 3.5 increase in energy production in Brazil until 2050 with a 10 representation of nuclear sources in the national electricity matrix. Bibliometric analysis of the terms ??nuclear energy??, ??nuclear reactor?? and ??pressurized water reactor?? using the VOSViewer software showed research trends in the areas of hydrogen cogeneration, desalination, small nuclear reactors and fluidized reactors. The technical analysis study resulted in the Pressurized Water Reactor (PWR) nuclear reactor model as the safest, most used and under construction worldwide, despite being more expensive and time-consuming to build than its peers. The economic analysis using the Income Statements for the 2003 to 2020 fiscal year of Angra 1 and Angra 2 provided data to stipulate operating revenues, costs and profits over the years 2022 to 2084 and construction of 17 more reactors in the PWR model with 1,400 MW of power each. The operating cash flow showed that the construction of nuclear power plants between 2022 and 2049 would be paid for by the profits in the year 2053, from then on the net profit would return to the shareholders. Environmental analysis using Life Cycle Assessment (LCA) considering various stages of the nuclear energy production cycle, using OpenLCA software and the Ecoinvent database, showed that the nuclear energy production process is not as clean as if imagined, the phases of radioactive waste production and storage in the reaction environment in nuclear power plants emit large amounts of pollutants, use significant amounts of steel and concrete for the construction of swimming pools and are a potential risk to the environment, generating radiation ionizing as the main environmental impact. Despite the risks, the use and expansion of nuclear power plants in the Brazilian electricity matrix is essential for a more robust, reliable and less climate-dependent system.
URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_quimica/20211201610437
URI alternaviva: repositorio.ufla.br/handle/1/54044
Curso: G033 - ENGENHARIA QUÍMICA (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Lucas Rodrigues de Oliveira e Universidade Federal de Lavras
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