Energia nuclear vive um “renascimento” e cresce no mundo; entenda
Texto Luiza Lopes | Edição Rafael Battaglia | Design Cristielle Luise | Ilustração Gustavo Magalhães
O
chão treme no Japão. Em março de 2011, um terremoto sacudiu a costa do país e desencadeou um tsunami. Ondas de mais de 10 metros avançaram sobre cidades inteiras, arrastando casas, carros e barcos. Quase 20 mil pessoas morreram.
A água também invadiu a usina nuclear de Fukushima Daiichi. O sistema elétrico e os geradores de emergência pifaram. Sem energia, o resfriamento dos reatores parou.
O combustível nuclear, então, superaqueceu. Três reatores foram gravemente danificados, e explosões atingiram os prédios da usina. Foi o pior acidente nuclear desde Chernobyl.
A catástrofe fez o Japão desativar os seus 54 reatores nucleares em operação. Por todo o mundo, governos anunciaram revisões de segurança, suspenderam programas nucleares ou até abandonaram a tecnologia.
A Alemanha, que tinha uma das maiores frotas nucleares da Europa, acelerou sua saída do setor após Fukushima e desligou oito de seus 17 reatores ainda em 2011. Os demais foram fechados gradualmente até o encerramento do programa nuclear em 2023.World Nuclear Association
Com o passar do tempo, porém, parte desse recuo começou a se reverter. O próprio Japão voltou atrás. Desde 2015, o país vem tirando a poeira dos seus reatores; 15 já estão funcionando.
Um dos marcos da retomada japonesa é a Kashiwazaki-Kariwa, a usina nuclear com maior capacidade de produção de eletricidade no mundo. Inaugurada em 1985, ela estava desativada desde 2011. Em 2026, um de seus reatores voltou a operar.
A energia nuclear gera 9% da eletricidade mundial – o planeta ainda é movido em sua maioria por termelétricas, que geram 60%. Hoje, existem 440 reatores atômicos ativos em mais de 30 países, um número próximo ao recorde histórico do início dos anos 2000. Depois de perder fôlego com o episódio de Fukushima – quando o total global chegou a 390 –, o setor voltou a crescer.
Mais importante do que o número atual, no entanto, é o que vem pela frente: há mais de 70 reatores em construção no mundo, principalmente na Ásia – o maior volume de novos projetos em décadas, segundo a World Nuclear Association.
Por que torres de usinas nucleares têm formato de ampulheta?
Três grandes pressões explicam essa movimentação. A primeira é o aumento da demanda por eletricidade. Quando um país cresce, fábricas produzem mais, serviços se expandem e o consumo das famílias se eleva. Tudo isso exige mais energia.
Nos últimos anos, surgiu um novo motor desse consumo: os data centers, enormes galpões cheios de servidores que processam dados o tempo todo – de buscas na internet a sistemas de IA, como o ChatGPT.
Os data centers usam quantidades cavalares de eletricidade para funcionar e geram muito calor. Por isso, também precisam de sistemas potentes de resfriamento, que consomem ainda mais energia.
Até 2030, a demanda global de eletricidade dos data centers pode chegar a cerca de 945 terawatts-hora por ano. “É mais ou menos o consumo anual de todo o Japão”, diz Celso Cunha, presidente da Associação Brasileira para o Desenvolvimento de Atividades Nucleares (Abdan).
A segunda pressão vem da crise climática. Para conter o aquecimento global, países do mundo todo tentam reduzir as emissões de gases de efeito estufa – e uma das maiores fontes desses gases é a geração de eletricidade com combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás).
Ao longo de todo o seu ciclo de vida, a energia nuclear emite 12 gramas de CO₂ para cada quilowatt-hora de eletricidade gerada. Usinas a carvão, em comparação, emitem mais de 800 g para produzir a mesma quantidade de energia elétrica (1).
Além disso, reatores nucleares geram energia de forma contínua. Ao contrário da energia solar e da eólica, que dependem do sol e do vento, ou da hidrelétrica, que pode sofrer com secas, as usinas nucleares são capazes de operar quase sem interrupção.
Em 2023, durante a COP 28, mais de 20 países assinaram uma declaração propondo triplicar a capacidade nuclear global até 2050. O Brasil aderiu ao compromisso.
A terceira pressão é a segurança energética – a capacidade de um país garantir seu próprio abastecimento de energia.
Em 2022, a invasão da Ucrânia pela Rússia desencadeou uma crise energética na Europa. Vários países do continente haviam se tornado dependentes do gás natural russo. Quando o fornecimento foi reduzido, os preços dispararam e os governos tiveram de se virar para encontrar alternativas.
Conflitos em outras regiões produtoras de energia também aumentam essa preocupação. O Oriente Médio concentra grande parte das reservas mundiais de petróleo, e instabilidades na região, como a guerra atual, podem afetar o fornecimento global e pressionar os preços.
Nesse cenário, muitos países passaram a valorizar fontes que podem ser produzidas dentro do próprio território – como a nuclear. “Sustentabilidade passou a ser uma obrigação de todos. O grande direcionador agora é a soberania: capacidade de produção dentro do seu território, para que você não dependa de outros países”, diz Cunha.
O início de uma era
A tecnologia nuclear surgiu durante a Segunda Guerra, com as primeiras bombas atômicas. Temendo que a Alemanha nazista desenvolvesse primeiro essa arma, os EUA lançaram um programa secreto, o Projeto Manhattan, que reuniu cientistas e enormes recursos industriais. Estima-se que, ao todo, ele tenha custado US$ 24 bilhões em dinheiro de hoje.
A base para a bomba era a fissão nuclear, descoberta em 1938 por físicos alemães: uma partícula de nêutron se choca com um átomo maior, que se divide em dois ou mais átomos menores. O processo libera mais nêutrons, que continuarão trombando com outros átomos em cadeia. Esse jogo de boliche gera muito calor. Em condições extremas, o resultado é uma explosão.
Desde o início, o urânio, elemento natural mais pesado da Terra, havia se mostrado ideal para esse tipo de reação. O seu núcleo é grande e instável demais. Com o tempo, para se organizar, o átomo libera energia – um fenômeno conhecido como radioatividade.
O urânio é composto por dois isótopos (átomos de um mesmo elemento com massas diferentes): U-238 e U-235. Separar e concentrar o U-235, que é capaz de sustentar a fissão nuclear, foi essencial para a construção da bomba atômica.
O resultado dos testes você sabe. Os EUA venceram a guerra e mataram 200 mil pessoas em Hiroshima e Nagasaki. A partir dali, o domínio dessa tecnologia passou a ter enormes implicações militares e geopolíticas. Mas os cientistas logo perceberam que o mesmo princípio poderia ser usado de outra forma.
Se fosse possível controlar a reação em cadeia, liberando calor gradualmente, ela poderia aquecer água, gerar vapor e movimentar turbinas para produzir eletricidade. Esse é o princípio de funcionamento de um reator nuclear [veja detalhes abaixo].
Governos começaram a promover a aplicação civil da fissão e, em 1954, a União Soviética inaugurou em Obninsk (atual Rússia) a primeira usina nuclear comercial do mundo.
Mas o medo da proliferação de armas atômicas sempre esteve presente. Com a expansão da tecnologia nuclear, foi criada em 1957 a Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA), responsável por monitorar e fiscalizar o uso de materiais nucleares.
Mais tarde, em 1968, entrou em vigor o Tratado de Não Proliferação Nuclear, que busca limitar o número de países com armas atômicas e garantir que a energia nuclear seja usada principalmente para fins civis. Fazem parte do acordo 191 países, Brasil incluso.
Os desastres
Atraídos pela promessa de uma fonte poderosa e estável de energia, países passaram a construir usinas nucleares para gerar eletricidade em larga escala. Nem sempre, porém, tudo saiu como planejado.
O primeiro grande acidente nuclear ocorreu em 1979, na usina de Three Mile Island, nos EUA. Uma sequência de falhas técnicas e erros operacionais causou problemas no sistema de resfriamento. O núcleo de urânio de um dos reatores superaqueceu e derreteu.
Não houve mortes nem impactos ambientais significativos por conta da radiação. Mas o prejuízo financeiro foi grande. O reator danificado só foi reativado em 2025, para alimentar data centers da Microsoft.
O segundo grande acidente foi o de Chernobyl, em 1986, na Ucrânia. Durante um teste de segurança malconduzido, um reator explodiu e lançou grandes quantidades de material radioativo na atmosfera.
O episódio só foi reconhecido pelas autoridades soviéticas (a Ucrânia era parte da URSS) depois que outros países europeus detectaram níveis anormais de radiação. Trinta pessoas morreram nas semanas seguintes à explosão, na maioria bombeiros e operadores expostos ao extremo.
Estudos internacionais estimam que até 4 mil mortes por câncer devem ocorrer ao longo das próximas décadas entre as populações que mais tiveram contato com a radiação de Chernobyl (2).
Em 2011, veio o terceiro grande acidente nuclear – Fukushima. Mais de 2 mil mortes foram associadas ao deslocamento forçado da população, sobretudo entre idosos e pacientes hospitalizados. Não houve mortes imediatas por radiação, embora um trabalhador tenha morrido anos depois de câncer ligado à exposição.
Chernobyl e Fukushima levaram a reformas regulatórias e protocolos de segurança mais rigorosos. Mas também mobilizaram a opinião pública sobre a energia nuclear em vários países – em geral, de forma negativa. “Isso tudo fica marcado, igual chiclete no sapato”, diz Aquilino Martinez, professor de engenharia nuclear da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).
Além de garantir segurança, a energia nuclear precisa também se provar limpa e economicamente viável caso queira conquistar mais adeptos. São conversas complexas. Vamos entender por quê.
A todo vapor?
Uma usina nuclear funciona de modo parecido com uma usina térmica. A diferença é que o calor não vem da queima de carvão ou gás, mas da divisão de átomos dentro do reator.
O combustível é produzido a partir de pequenas pastilhas de urânio, reunidas em barras que alimentam o reator por alguns anos.
Com o tempo, entretanto, esse combustível perde eficiência e precisa ser substituído. Mas o que fazer com um material que permanecerá radioativo por milhares de anos?
O primeiro passo é armazená-lo em piscinas dentro da própria usina. A água resfria o combustível e funciona como barreira contra a radiação. Ele costuma permanecer ali por vários anos. Depois, pode ser transferido para contêineres secos e blindados com aço e concreto (alguns países, como Finlândia e Suécia, investem em depósitos a centenas de metros abaixo da superfície, projetados para isolar os rejeitos por longos períodos).
Outra estratégia é o reprocessamento do combustível usado, que separa partes ainda aproveitáveis do urânio e do plutônio (subproduto da fissão nuclear) para produzir um novo combustível e reduzir o volume de resíduos. O método, porém, é caro, complexo e levanta preocupações de segurança, já que o plutônio separado também pode ser usado na fabricação de armas nucleares.
Outra questão controversa é a mineração do urânio. A extração também gera resíduos que demandam muito cuidado. Se mal manejados, podem contaminar o solo e a água.
Hoje, os maiores produtores de urânio são Cazaquistão, Canadá e Namíbia. O Brasil tem a sexta maior reserva do mundo. E, segundo Cunha, porque “só estudamos um terço do território nacional”. “Falta estudar mais dois terços. Estima-se que nós seremos a maior ou a segunda maior reserva de urânio do mundo.”
Mas transformar esse potencial em mineração de fato não é simples. Alguns depósitos ficam em áreas ambientalmente sensíveis ou próximas a terras indígenas, onde a exploração enfrenta restrições legais e debates acalorados.
A intrincada extração de material radioativo e a gestão de seus rejeitos faz com que não haja consenso sobre a energia nuclear ser, de fato, uma fonte limpa – ainda que ela emita pouco CO₂ para produzir eletricidade.
Desafios econômicos
Construir uma usina nuclear exige investimentos bilionários, que demoram a dar retorno. As obras são complexas e levam entre seis e dez anos. Ou mais – como foi (e é) o caso do Brasil.
Nós temos duas usinas nucleares ativas – Angra 1 e Angra 2, no litoral do Rio de Janeiro – que, juntas, respondem por 2% da eletricidade gerada no País. Angra 1 começou a ser construída em 1972 e entrou em operação apenas em 1985. Angra 2 demorou ainda mais: iniciada em 1976, só passou a gerar energia em 2001.
As obras de um terceiro reator, Angra 3, começaram em 1984 e ainda não terminaram. Vai custar R$ 20 bilhões para finalizar essa construção.
Contudo, se o investidor for paciente, as usinas nucleares costumam ter custos relativamente baixos de operação depois de prontas, além de produzirem grandes quantidades de eletricidade de forma contínua.
Os reatores têm vida útil longa. Projetados para operar por uns 40 anos, muitos hoje recebem licença para funcionar por 60 ou até 80 anos. Só que, quando chegam ao fim da vida útil, precisam ser descomissionados – um processo que pode levar décadas. Ele inclui retirar o combustível nuclear, descontaminar equipamentos, desmontar estruturas e tratar materiais radioativos. É o que está acontecendo em Fukushima.
Todos esses fatores precisam entrar na conta. Da planta à desmontagem, é um processo caro e demorado. Mas, e se fosse possível ganhar tempo na construção, erguendo usinas nucleares de forma padronizada?
Essa é a ideia dos small modular reactors (SMRs), que são um um tipo de reator pequeno no qual a indústria aposta para reduzir custos e prazos.
Em vez de grandes projetos únicos, eles seguem um mesmo desenho e são montados em módulos, com parte dos equipamentos produzida em fábrica e instalada depois no local da usina.
O modelo também muda a lógica do investimento: os módulos podem entrar em operação gradualmente, sem esperar a conclusão da usina inteira. Embora ainda existam poucos em operação comercial, dezenas de projetos estão em desenvolvimento ao redor do mundo.
Outra aposta para o futuro é a fusão nuclear. Enquanto os reatores atuais funcionam por fissão, na fusão núcleos atômicos leves se unem em maiores, num processo que libera bastante energia. É a fusão nuclear que “acende” o Sol e as demais estrelas do Universo, em geral transformando certos tipos de hidrogênio em hélio.
O desafio é reproduzir isso na Terra. Para que os núcleos se unam, é preciso aquecê-los a cerca de 100 milhões de graus Celsius, formando um gás chamado plasma, mantido suspenso por campos magnéticos em reatores experimentais como o ITER, em construção na França.
Se a fusão funcionar em escala comercial, será revolucionário – alguns gramas de hidrogênio bastariam para gerar a energia que uma pessoa consumiria por 60 anos. Mas esse ainda é um desafio científico enorme – e distante.
A fissão, por outro lado, já é realidade há décadas. E, se você não fazia ideia de como ela funcionava até ler este texto, não se culpe. As usinas nucleares devem ganhar terreno no futuro, mas só vão deslanchar de fato quando vencerem a barreira do desconhecimento. Entender suas vantagens, limites e riscos é parte do debate sobre o futuro da energia – especialmente em um planeta cada vez mais quente.
Agradecimento: Claudio Schön, professor titular da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP).
Fontes (1) Relatório IPCC “IPCC AR5 – Mitigation of Climate Change (Working Group III), Annex III – Technology‑specific cost and performance parameters”; (2) Chernobyl: The true scale of the accident (WHO)
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