Lentamente, o mundo está a aperceber-se de que a utilização de fontes de energia não renováveis, como o carvão e o gás natural, contribui significativamente para a escalada do desastre climático global. Num esforço para contribuir para a resposta, as nações estão agora a apressar-se a criar as infra-estruturas necessárias para fontes de energia renováveis alternativas.
Um dos temas mais debatidos pelos defensores das energias renováveis é a discussão entre a energia solar e a energia nuclear. Ambas as fontes de energia são consideradas limpas e isentas de carbono, e as suas infra-estruturas podem ser construídas a uma escala suficientemente grande para fornecer energia a uma vasta área. As cidades de muitos países são alimentadas por energia nuclear e a energia solar não fica muito atrás. Mas qual é a melhor fonte de energia? As notícias recentes sobre a energia nuclear e a energia solar fazem com que valha a pena examinar a comparação entre cada fonte de energia e a outra. Saiba mais sobre cada forma de energia e compare as suas qualidades para escolher qual é a melhor para o ambiente e para o desenvolvimento futuro.
Conteúdo:
1. sobre a energia solar
2. sobre a energia nuclear
3. energia solar vs. energia nuclear
4. perspectivas para a energia solar e nuclear
Sobre a energia solar
A eletricidade que obtemos do sol é designada por energia solar. A eletricidade é criada através da conversão da energia solar. Dado que existe uma abundância de luz solar a partir da qual a energia solar é produzida, esta é considerada uma fonte de energia renovável e sustentável. De facto, a energia solar é também uma energia "verde", pois não contribui para a poluição como acontece com a energia proveniente de combustíveis fósseis.
Os dispositivos fotovoltaicos, que convertem a energia solar em energia eléctrica, são necessários para aproveitar a energia solar. Existem vários produtos solares no mercado com sistemas incorporados para armazenar a energia solar e utilizá-la para alimentar o produto quando necessário. Através da construção de uma central de energia solar, a energia solar está atualmente a ser utilizada para fazer funcionar casas, automóveis e processos industriais.
Sobre a energia nuclear
A energia nuclear é a energia que foi retirada dos núcleos dos átomos do material radioativo. A energia nuclear do núcleo é libertada através de processos nucleares para produzir energia térmica. É uma opção melhor do que a energia térmica dos combustíveis fósseis, uma vez que a energia térmica é libertada. A energia nuclear também pode ser produzida através da fusão nuclear, da cisão nuclear e do decaimento nuclear.
Muitas pessoas estão preocupadas com a potencial mortalidade causada pela energia nuclear. No entanto, os dados indicam que a energia térmica dos combustíveis fósseis é mais mortífera. Em vez disso, diminui a poluição atmosférica ao reduzir a libertação de gases perigosos.
Energia solar VS Energia nuclear
1. Tempo de processamento necessário globalmente
Em comparação com uma central nuclear, uma central de energia solar pode ser construída mais rápida e facilmente. A forte regulamentação imposta à indústria nuclear e as pressões de muitas partes interessadas, como os habitantes locais preocupados com o risco que a central nuclear representa para a segurança pública, são razões importantes que atrasam a construção de uma central nuclear.
O mundo beneficiaria mais se gastasse dinheiro e construísse energia solar à escala dos serviços públicos de 9 em 9 meses, em vez de esperar por uma única central nuclear de 5 em 5 anos, uma vez que o problema climático é urgente. A construção de uma central solar pode demorar entre 3 e 24 meses e o Australia Institute (TAI) apresentou à Comissão Real do Ciclo de Combustível Nuclear da Austrália do Sul um estudo sobre o tempo de construção de centrais nucleares. A média é de 9,4 anos. A energia solar também pode ser produzida muito mais rapidamente do que a energia nuclear. A energia solar supera a energia nuclear em termos de tempo total necessário. Este fator pode parecer insignificante numa perspetiva de longo prazo, mas os industriais têm-no em conta quando decidem como satisfazer as necessidades energéticas de um país.
2. Custos gerais de instalação
É evidente que a construção de uma central de energia solar é menos dispendiosa do que a construção de uma central nuclear. Isto deve-se ao número relativamente baixo de componentes necessários para uma central de energia solar. Além disso, não há necessidade de minerais como o urânio, que só se encontra em alguns países. Uma central solar custará provavelmente menos do que uma central nuclear por um fator de dez.
A energia nuclear é substancialmente mais cara do que a energia solar. O Custo Nivelado de Energia (LCOE) para produzir 1 megawatt-hora (MWh) de energia a partir de um parque solar é de 40 dólares, de acordo com um relatório de 2020. O LCOE das centrais nucleares, em contrapartida, é de 155 dólares para produzir a mesma quantidade.
Em comparação com a energia solar, a energia nuclear tem custos iniciais e correntes surpreendentes. A diferença entre os custos de produção da energia solar e da energia nuclear tem vindo a diminuir ao longo do tempo. O custo da energia solar era de 359 dólares/MWh em 2009, segundo os mesmos dados, mas desde então diminuiu acentuadamente para 40 dólares/MWh em 2019. No entanto, no mesmo período, o preço da energia nuclear subiu de 123 dólares/MWh para 155 dólares/MWh.
Para além disso, o preço da instalação de painéis solares diminuiu significativamente nos últimos 10 anos. De acordo com uma análise, o custo médio de instalação de um sistema de energia solar no telhado é de cerca de 883 dólares em 2020, contra 4 731 dólares em 2010.
3. Produção anual de energia global
Na maior parte das vezes, a capacidade de produção de energia de uma central eléctrica ajuda a satisfazer a procura. Uma central nuclear pode funcionar continuamente, produzindo mais energia anual em geral. Uma central solar, por outro lado, só pode produzir energia quando o sol está a brilhar, o que significa que só é útil e operacional durante 30% do dia. A energia solar é naturalmente escassa, razão pela qual os países optam pela energia nuclear, mesmo que as centrais solares sejam comuns.
A quantidade de eletricidade que uma central eléctrica pode produzir em funcionamento é designada por capacidade de produção. Um estudo concluiu que as centrais nucleares têm um fator de capacidade de 93,5%, o que significa que podem funcionar continuamente durante 341 dias por ano. As centrais solares, por outro lado, têm um fator de capacidade de 24,5% (89 dias em 365).
Esta distinção deve-se ao facto de os painéis solares só poderem gerar eletricidade quando o sol está a brilhar. Além disso, está a ser feita atualmente muita investigação e desenvolvimento para melhorar a capacidade de captação de energia dos painéis solares. Além disso, a tecnologia das baterias avançou significativamente para armazenar a energia solar de forma mais eficiente.
O "fator de capacidade", ou seja, o quanto uma fonte se aproxima de produzir a quantidade máxima de eletricidade ao longo do ano, é a métrica que distingue a energia solar da energia nuclear. Uma vez construída, uma central nuclear pode funcionar na sua capacidade máxima até precisar de combustível novo, o que pode acontecer seis a doze meses mais tarde. Durante este período, a instalação também produz resíduos nucleares perigosos que não são reciclados (mais sobre isso adiante). Como a energia nuclear produz normalmente toda a eletricidade possível todos os dias do ano, 24 horas por dia, o fator de capacidade é extremamente próximo dos 100%. Como a energia solar só pode produzir eletricidade quando o sol está a brilhar, o seu fator de capacidade está longe de ser tão elevado. Isto limita a sua utilização à luz do dia e faz com que varie muito consoante a quantidade de sol que a localização do parque solar recebe ao longo do ano.
4.Segurança
Os resíduos dos reactores nucleares são nocivos e podem libertar radiações se não forem eliminados de forma adequada. Toda a poluição liberta radiação ao longo de décadas ou séculos. A recolha de resíduos tóxicos tornou-se um sério obstáculo ao crescimento do sector nuclear. Para as pessoas que vivem perto de instalações nucleares, as rupturas representam uma preocupação permanente, quer sejam provocadas por erro humano, como o acidente de Chernobyl, quer por uma calamidade natural, como o incidente de Fukushima. Os resíduos radioactivos destas catástrofes podem também ser dispersos para longe do seu epicentro.
Os resíduos produzidos pelos reactores nucleares durante o seu funcionamento normal, para além de catástrofes singulares, são radioactivos durante milhares de anos. Além disso, as fugas da central nuclear são uma possibilidade e podem ter um impacto negativo na saúde dos indivíduos expostos. Mesmo uma pequena quantidade de exposição à radiação pode ter efeitos devastadores. Existem vários sintomas que causam cansaço, náuseas, vómitos e diarreia. Os habitantes destes locais que trabalham ou residem perto de instalações de energia nuclear correm o risco de ingerir radiações tóxicas.
A energia solar, pelo contrário, é segura, uma vez que não produz substâncias nocivas. A energia solar não cria resíduos radioactivos e não liberta vapores nocivos, pelo que não põe em perigo a saúde das pessoas que se encontram perto das instalações.
5.Sustentabilidade
Uma das formas de energia mais respeitadoras do ambiente é a energia solar, que pode ser produzida enquanto houver luz solar. Os painéis duram normalmente 25 a 30 anos, o que é uma longa vida útil. A melhor parte é que a fonte de onde obtêm a sua energia é gratuita e não libertam quaisquer toxinas perigosas para o ambiente.
Uma instalação de painéis solares no telhado pode ajudá-lo a diminuir a dependência do seu agregado familiar dos combustíveis fósseis e a satisfazer as suas necessidades energéticas, mesmo que a rede eléctrica se desligue, se a energia solar à escala dos serviços públicos não estiver acessível na sua área.
Apesar de não conter carbono, a energia nuclear é um recurso não renovável. De três em três anos, o urânio, a substância que alimenta os reactores nucleares, tem de ser substituído e, depois disso, tem de ser eliminado de forma segura. O urânio é um recurso limitado, uma vez que tem de ser extraído da Terra.
6. estatuto de reciclável
A reciclagem dos painéis solares é possível. Mas é importante perceber que o problema da reciclagem de painéis solares ainda está a dar os primeiros passos, porque os primeiros painéis solares instalados no início do boom solar só agora começam a chegar ao fim da sua vida útil de 25-30 anos. Por este motivo, não dispomos de um sistema eficaz para os reciclar, muito menos de um sistema capaz de lidar com a reciclagem em grande escala de que necessitaremos dentro de alguns anos, quando o número de painéis solares a reciclar atingir as dezenas de milhões.
A reciclagem dos painéis fotovoltaicos é uma tarefa difícil devido à forma como são fabricados e aos adesivos e vedantes utilizados, que dificultam a sua desmontagem. No entanto, é certamente viável e já foi efectuada. Estamos a fazer grandes progressos, mas ainda não é muito eficiente. O facto de o vidro constituir cerca de 75% do material que é separado e ser relativamente simples de reciclar em novos artigos é uma grande vantagem!
O processo de desmantelamento de um parque solar é simples e direto: retirar os painéis e já está! O terreno não está contaminado e, como não foram construídas quaisquer infra-estruturas ou estruturas de betão, pode ser utilizado imediatamente para outras actividades, incluindo a agricultura.
No entanto, o combustível nuclear é difícil de reciclar. Uma vez que cerca de 90% da energia potencial do combustível ainda está presente nele, mesmo após cinco anos de funcionamento num reator, o combustível nuclear usado, também conhecido como lixo radioativo, PODE ser reciclado para criar novo combustível e subprodutos. O problema é que muitos países, incluindo os EUA, que geram mais de 2.000 toneladas métricas de resíduos radioactivos por ano, nem sequer tentam reciclar os seus resíduos radioactivos. A França é o líder mundial na reciclagem de combustível nuclear, produzindo 1150 toneladas de resíduos radioactivos por ano e processando 1700 toneladas de combustível antigo comercialmente (4 quilos de resíduos radioactivos por cidadão por ano!). De facto, não. Os resíduos radioactivos continuam a acumular-se em todo o mundo e a tornar-se um problema. Apenas cerca de 30% das 400 000 toneladas de combustível irradiado que foram libertadas na atmosfera até à data em todo o mundo foram recicladas. Há ainda uma pequena quantidade de resíduos radioactivos que não podem ser reciclados após a reciclagem e o reprocessamento (e que permanecerão radioactivos e nocivos durante centenas ou milhares de anos).
Perspectivas para a energia solar e nuclear
Perspectivas da energia solar:
Atualmente, os principais problemas da produção de energia solar são a grande influência dos factores ambientais e a baixa eficiência da produção de energia. No futuro, a tecnologia de produção de energia solar será melhorada para colmatar estas deficiências, e haverá um maior desenvolvimento na melhoria da eficiência da conversão fotoeléctrica, na redução dos custos de fabrico, no aumento da fiabilidade e durabilidade e na gestão inteligente.
De acordo com as projecções da Agência Internacional de Energia, a energia solar representará a maior parte da nova capacidade de energia instalada a nível mundial no futuro. Até 2030, prevê-se que a capacidade global instalada de energia solar aumente em mais de 700 GW para 1,5 terawatts, o que indica que a produção de energia fotovoltaica tem uma ampla perspetiva de desenvolvimento tecnológico.
Perspectivas da energia nuclear:
A energia nuclear é uma fonte de energia limpa, eficiente e sustentável, tendo-se tornado uma das fontes de energia mais importantes para muitos países. Atualmente, os maiores problemas na produção de energia nuclear são os potenciais riscos de segurança e a eliminação de resíduos nucleares. Estes problemas estão intimamente relacionados com a segurança da vida humana e são também temas quentes que têm atraído muita atenção. Muitos cientistas começaram a estudar a forma de melhorar a segurança da produção de energia nuclear. No futuro, a direção do desenvolvimento da tecnologia da energia nuclear inclui principalmente a tecnologia dos reactores nucleares de geração IV, a tecnologia de gestão dos resíduos nucleares, a tecnologia de fusão nuclear e a tecnologia de segurança. Acredita-se que, num futuro próximo, a segurança da produção de energia nuclear será melhorada, os resíduos nucleares serão tratados de forma inofensiva e ocuparão um lugar mais importante entre muitas fontes de energia limpa.
De acordo com as projecções da Agência Internacional da Energia Atómica, a energia nuclear será uma das fontes de eletricidade em mais rápido crescimento no mundo nos próximos 20 anos, com uma capacidade instalada de energia nuclear que mais do que duplicará. Na Europa, a energia nuclear será a maior fonte de energia com baixo teor de carbono e prevê-se que venha a fornecer mais de um terço da procura de eletricidade na Europa. A tecnologia da energia nuclear tem, por conseguinte, um futuro prometedor.
Como cada um chega às suas próprias conclusões, não há um vencedor claro na disputa entre a energia solar e a energia nuclear. Mas uma coisa é certa: os combustíveis fósseis são de longe os piores para o ambiente, quando comparados com a energia solar e nuclear. É preciso fazer mais para nos libertarmos desta dependência, se quisermos limpar e preservar o nosso belo planeta. A adoção de energias mais limpas será, sem dúvida, vantajosa!
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Referência:
Ecoideaz. (2021, July 17). Solar vs Nuclear Power: Which Is the Better Energy Source? EcoIdeaz. https://www.ecoideaz.com/expert-corner/pros-cons-of-solar-vs-nuclear-power-which-is-the-better-energy-source
Shayan, M. E., & Ghasemzadeh, F. (2021). Nuclear power plant or solar power plant. In IntechOpen eBooks. https://doi.org/10.5772/intechopen.92547
SolarNRG Marketing Team. (2023, July 6). Solar vs. Nuclear: Which Is the Best Clean Energy Source? SolarNRG. https://solarnrg.ph/blog/solar-vs-nuclear-best-carbon-free-energy-source/
Teja, R. (2023). Solar Power Vs Nuclear Power – Which is the Better Energy Source? ElectronicsHub. https://www.electronicshub.org/solar-power-vs-nuclear-power/
NetEase. (2023, March 9). Photovoltaic power generation VS nuclear power generation, who has more advantages? https://www.163.com/dy/article/HVCRPIQH0552XG7S.html
Perez, A. (2023). Solar Power VS Nuclear Power -Which is better? GI Energy. https://gienergy.com.au/solar-power-vs-nuclear-power-which-is-better/
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