A segurança de nossas usinas nucleares, após Fukushima

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Você sabia que Embarcações de Desembarque da Marinha do Brasil são meios alternativos para evacuar o pessoal das usinas de Angra? Este é apenas um dos detalhes de segurança contra acidentes mostrados por Leonam dos Santos Guimarães, assistente da Presidência da Eletronuclear, que conhecemos em palestra realizada na última quarta-feira no IPEN – USP

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Na foto acima, tirada em um inocente voo de ponte aérea São Paulo – Rio em condições climáticas pra lá de favoráveis, podemos ver a “Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto”, de Angra dos Reis (RJ). Do lado direito da imagem (clique para ampliar), vemos as usinas de Angra 1 (com seu característico prédio do reator em formato de cilindro) e de Angra 2 . Bem à esquerda, vemos a área onde está sendo construída Angra 3. E bem à frente das usinas, está um belo e tranquilo mar azul.

Mas seria apenas o azul do mar o motivo para falarmos de segurança contra catástrofes naturais em instalações nucleares, como as de Angra dos Reis, num site como o Poder Naval? É pertinente falarmos aqui sobre como os estudos e projetos de segurança vêm evoluindo após os recentes acidentes com as usinas de Fukushima, no Japão, onde 0 mar foi o grande “vilão”?

O próprio nome das instalações, que faz homenagem ao almirante responsável por colocar a energia nuclear na pauta do desenvolvimento da ciência brasileira, já serve como dica de que assuntos navais e nucleares estão mais do que ligados no Brasil.

Alguns destaques do currículo do palestrante também são emblemáticos dessa ligação: Leonam dos Santos Guimarães é doutor em engenharia naval e nuclear e por 20 anos participou do programa nuclear da Marinha do Brasil. Atualmente, assiste à Presidência da Eletrobrás Eletronuclear e é membro do Grupo Permanente de Assessoria da AIEA (Agência Internacional de Energia Atômica).

Por fim, o próprio local da palestra realizada em 20 de junho, quarta-feira passada, também atesta essa proximidade naval / nuclear: o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, o IPEN, está localizado na Universidade de São Paulo (USP) bem ao lado da sede do CTMSP – Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo, que desenvolve o Programa Nuclear da Marinha do Brasil nas instalações dentro da USP e em Aramar (CEA – Centro Experimental Aramar), no município de Iperó – SP. E é junto a Aramar que será instalado o futuro RMB – Reator Multipropósito Brasileiro, projeto que conta com a coordenação do IPEN.

Pensando nisso, este editor do Poder Naval, após receber convite de uma docente do IPEN, não só compareceu à palestra como está agora compartilhando com os leitores os diversos pontos apresentados ao público acadêmico (notadamente profissionais do próprio IPEN), de forma a ampliar o alcance das informações divulgadas. O que segue abaixo é um resumo da apresentação de Leonam dos Santos Guimarães, ou melhor, a nossa leitura sobre o que foi apresentado.

Mas é do mar, como em Fukushima, que vem o principal risco externo às usinas de Angra dos Reis?

Olhando o mar azul da foto acima, e pensando no tsunami de março de 2011 que atingiu as usinas nucleares de Daiichi, em Fukushima, pode-se até pensar que sim. Ainda mais reparando, pela foto, que houve a preocupação de construir um extenso molhe à frente das instalações (veja imagem ampliada abaixo e clique para ampliar ainda mais).

Mas um tsunami, decorrente de terremoto sob o mar gerado pela movimentação das placas tectônicas, está longe de ser o principal risco externo para as usinas brasileiras – a probabilidade de um fenômeno do tipo ocorrer em nosso litoral é baixíssima, ao contrário do Japão. Ainda assim, riscos como terremotos e movimentação do mar foram avaliados junto a outras catástrofes naturais que poderiam levar a uma situação semelhante à que ocorreu nas centrais japonesas: a perda da capacidade de resfriar o reator, o que levou à fusão do núcleo nas unidades 1, 2 e 3 (das seis existentes) de Daiichi, com perda da integridade das barreiras de contenção e liberação de radiação para o meio ambiente.

E qual seria o principal risco externo para as usinas de Angra dos Reis? Uma inundação por chuva extrema, que poderia ocorrer a cada 10.000 anos e atingir um volume 5 vezes maior do que as chuvas que afetaram recentemente a região serrana do Rio. Mas, para explicar como e por que se chegou a essa conclusão, é preciso voltar para março de 2011, quando ocorreu o acidente de Fukushima.

Fukushima e o alerta para as usinas nucleares do mundo

No projeto de uma usina nuclear, o primeiro (e principal) risco a se levar em conta é o interno, ou seja, a possibilidade de ocorrer um acidente “de dentro para fora”, por alguma falha técnica do equipamento ou na operação da própria usina, notadamente do reator. Mas, em Fukushima, o acidente teve uma motivação “de fora para dentro”, por decorrências do alagamento severo da área das usinas de Daiishi pelo tsunami. O alagamento cortou o fornecimento de energia elétrica que  garantia a refrigeração do reator numa anormalidade, assim como afetou os geradores diesel de emergência e as tomadas de água (diretamente do mar) para esses sistemas. Some-se o fato de que as usinas eram antigas, com reatores de primeira geração (do tipo BWR – Boiling Water Reactor), os chamados Mk1, em cuja história de desenvolvimento (grosso modo) foi privilegiado o custo em relação à segurança. Trata-se de uma tecnologia de reator que, apesar dos aprimoramentos ao longo das décadas, ainda torna bem mais difícil o controle numa crise. E, assim, o desastre ocorreu.

As unidades de Daiichi tiveram, em seu projeto, alguma preocupação com possíveis riscos externos, porém claramente insuficientes para enfrentar uma ameaça como um tsunami – usinas mais recentes na mesma região atingida levaram em conta esse fator e sofreram bem menos com o alagamento ao seu redor. O irônico é que a usina 1 de Daiichi, em Fukushima, estava em processo de renovação de sua licença para extensão da vida útil, e as usinas 2, 3 e 4 iriam iniciar o mesmo processo, e o ponto crítico em discussão era uma mudança de local para os geradores diesel de emergência, o que talvez pudesse evitar a tragédia. Mas o tsunami chegou antes.

Com o desastre, soou o alarme para todas as usinas nucleares no mundo, e não só para os 54 reatores do Japão. A WANO (World Association of Nuclear Operators) solicitou um SOER (Significant Operating Experience Report) com prazo bastante curo para respostas, e que foi respondido dentro do prazo pela Eletronuclear, segundo Leonam. Antes mesmo da resposta, uma resolução da diretoria da empresa havia constituído o Comitê de Acompanhamento e Avaliação do Acidente de Fukushima, 5 dias após o ocorrido. Ainda em agosto de 2011, um Relatório de Avaliação Preliminar foi submetido à autarquia federal CNEN (Comissão Nacional de Energia Nuclear), e tudo isso se consubstanciou no Plano de Resposta a Fukushima, a partir do Comitê Gerencial de Resposta a Fukushima estabelecido em setembro do ano passado.

As 56 iniciativas do Plano de Resposta, que visam aprimorar a segurança das usinas de Angra dos Reis

Segundo Leonam, um total de 33 estudos (avaliações sobre a situação atual, analisando cenários diversos de risco) e  23 projetos (planos de intervenções em hardware e software), somam 56 iniciativas e fazem parte do Plano de Resposta a Fukushima, encaminhado à CNEN em 5 de dezembro do ano passado. São 15 iniciativas para proteção contra eventos de riscos externos, 32 ligadas à capacidade de resfriamento do reator e 9 relacionadas à limitação de consequências.

Quanto aos eventos de risco externo, justamente a questão mais destacada após o acidente japonês, os estudos relacionados às usinas de Angra dos Reis (as duas em operação e Angra 3, em construção) levam em conta as possibilidades relacionadas a:

• terremoto
• movimento do mar
• encostas
• chuvas
• tornados e furacões

Quanto à capacidade de resfriamento do reator, que em Fukushima foi afetada pelos eventos externos e levou ao acidente, as iniciativas para as usinas em Angra relacionam-se ao resfriamento do reator secundário, das piscinas de combustível, fontes de suprimento de água doce para resfriamento dos reatores e piscinas, alternativas de suprimento de energia elétrica, análises de segurança e procedimentos para acidentes severos e a acessibilidade às áreas de trabalho (Leonam lembrou à plateia até mesmo sobre cenas de trabalhadores de Daiichi com grandes dificuldades para ler manuais no escuro, com lanternas, em plena crise).

Por fim, quanto às limitações de consequências, as iniciativas estão ligadas à integridade da Central de Angra, a instrumentação pós-acidente, suporte ao plano de emergência e realização de “Stress Tests”, estes últimos avaliando a resistência das unidades 1 e 2 da Central Nuclear quanto à capacidade de resistir, os meios alternativos para seu desligamento seguro e a minimização de consequências.

Inundação devido a chuvas excepcionais seria um risco para as nossas usinas

A imagem acima, mostrando as usinas de Angra 1 e Angra 2, mostra também as encostas que cercam a área ocupada pelas instalações. E uma chuva excepcional que ocasionasse um “aluvial flow” com queda de encostas pode ser um risco para o local – uma possibilidade, deve-se destacar, com recorrência estimada a cada 10.000 anos, representando uma chuva de 311 mm/h, ou cinco vezes mais volume do que as que ocasionaram os recentes desastres na região serrana do Estado do Rio de Janeiro (notadamente em Nova Friburgo e Teresópolis).

Segundo Leonam, antes do acidente de Fukushima já existia um sistema de avaliação das encostas. Assim, há uma resistência incorporada ao projeto das usinas para contrapor esse tipo de risco. O que está sendo feito é uma reavaliação. A possibilidade de “aluvial flow” não é grande na região, mas ainda assim probabilidade está sendo levada em conta. Se for verificada a necessidade, poderá ser realizada uma obra de contenção, o que não seria difícil, tecnicamente.

Outra questão sendo levada em consideração, embora o risco seja ainda menor, é de um movimento de mar que ultrapasse o molhe existente, de 4 metros (ainda que não gerado por tsunami decorrente de terremoto, possibilidade praticamente nula no litoral brasileiro). A maré mais alta alcança, normalmente, apenas 1,2 metro. Ainda assim, o molhe está sendo reavaliado para a possibilidade de condições extremas, e aumentar sua altura também não seria problema. Sobre terremotos, a apresentação de Leonam lembrou que foi imposto ao projeto de Angra 3 que todos os edifícios críticos para sua operação (o que inclui tanques reserva de água doce) tivessem capacidade de resistir a sismos – os de Angra 1 e 2 que ainda não têm essa capacidade deverão receber modificações nesse sentido.

Voltando ao risco caracterizado como mais importante, o de inundação da área da usinas, os estudos vêm mostrando que o complexo apresenta condições favoráveis a resistir a uma ocorrência do tipo, segundo Leonam. Isso devido à existência de “offsite power” (energia vinda de fora), ao gerador principal conectado à rede, geradores diesel de emergência, tomadas de água em área protegida (baía), molhe protegendo essas tomadas, além de água na Central para manter resfriamento dos reatores através dos geradores de vapor, suficiente para 30 horas (em Daiichi, a água bastava para apenas 2 horas). Ainda assim, deverão ser adquiridos os seguintes equipamentos extras, atuamente sendo especificados:

• Gerador diesel móvel
• Geradores diesel portáteis para cada unidade de recarregamento de baterias
• Moto bombas
• Construção de atracadouros para disponibilizar rota de evacuação dos trabalhadores por mar
• Estabelecimento de trilhas para apoiar evacuação da vila do pessoal das usinas

Quanto aos dois últimos itens, Leonam destacou que, atualmente, já existe a rota alternativa de evacuação por mar para o caso da rota terrestre de fuga estar bloqueada. No caso, treina-se periodicamente a evacuação por meio de Embarcações de Desembarque da Marinha do Brasil (um exemplo é visto na foto abaixo) que abicam na praia. Esse tipo de exercício foi recentemente realizado em grande escala, aproveitando o aumento da “população” do sítio pela presença das equipes de construção de Angra 3. Tanto esse meio marítimo de fuga quanto as trilhas, deve-se ressaltar, não são para uso da população das cidades, pois no caminho destas pessoas não haveria problemas relacionados a deslizamentos para atrapalhar uma eventual evacuação. No caso, são questões relacionadas unicamente ao caminho entre as usinas e as cidades, que eventualmente poderia ser bloqueado, dificultando a saída dos trabalhadores das usinas. Os atracadouros a serem construídos deverão facilitar a fuga em caso de emergência.

O palestrante ressaltou que organismos independentes confirmaram a adequação da abordagem e a abrangência do plano.

Conclusões sobre a segurança e custos das intervenções no sítio

Segundo Leonam, as conclusões até o momento dão conta de que as características do local onde estão instaladas as usinas (duas em funcionamento e uma em construção) de Angra conferem uma menor exposição a riscos de grandes catástrofes naturais. Os reatores do tipo PWR (Pressurized Water Reactor) das usinas também proporcionam melhores condições para enfrentar acidentes além das bases do projeto. Além disso, o projeto das usinas da “Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto” inclui recursos que proporcionam condições mais favoráveis para manutenção do resfriamento. Porém, tudo isso não elimina o fato de que há possibilidades para ampliar ainda mais a segurança, e por isso mesmo serão implementadas mudanças como as elencadas logo acima.

Deve-se ressaltar que a maioria das intervenções, como estas citadas, serão no sítio, e não nas usinas em si. Desta forma, o custo é considerado relativamente baixo: 300 milhões de reais divididos em três anos. Esse valor foi classificado, pelo palestrante, como desprezível quanto ao seu impacto no custo do KW/h (Quilowatt-hora), e não deverá impactar o custo da energia aos consumidores. Além de ser dividido em três anos, esse investimento não representa gastos com uma única usina, e sim com todo o sítio que abriga duas usinas em funcionamento e uma em construção (Angra 3, segundo a Eletronuclear, deverá entrar em operação em 2015, quando então as três usinas deverão fornecer aproximadamente 50% da energia consumida em todo o Estado do Rio de Janeiro).

A respeito do impacto do acidente de Fukushima na indústria nuclear em geral, a conclusão apresentada pelo palestrante foi de que o episódio levou a uma reavaliação sistemática e extensiva de segurança das usinas do mundo. O foco de risco externo, e não apenas o interno, passou a ser considerado com grande ênfase. Essa reavaliação levou a uma abordagem que visa dispor, nas usinas, de meios para resfriar o reator e o combustível armazenado em condições extremas, fora do projeto original. Quanto à resposta da Eletronuclear a esse desafio, Leonam considera que foi rápida e integrada às iniciativas mundiais, facilitada também pela empresa já desenvolver programas abrangentes de estudos e projetos para incorporar lições aprendidas. O relatório de avaliação da resistência das usinas já foi concluído e as ações de curto prazo já estão em curso.

E quanto ao futuro das usinas nucleares no Brasil? Qual o impacto do acidente de Fukushima?

O Poder Naval fez essas perguntas ao palestrante, que respondeu que o maior impacto foi o político. Os planos passaram por um período em compasso de espera, como reação até natural ao choque do acidente para a opinião pública. Já quanto à questão da segurança, é certo que as lições aprendidas serão aplicadas em novos projetos, que de qualquer forma já levam em conta os altos níveis de segurança e investimentos nesse sentido que caracterizaram, por exemplo, o projeto de Angra 3 (a foto logo acima mostra as obras desta terceira usina do sítio de Angra dos Reis).

Segundo Leonam, o país não pode abrir mão da alta capacidade de geração de energia das usinas nucleares, mesmo levando em conta a necessidade de se explorar outras alternativas, como a eólica, bastante defendida por críticos da indústria nuclear. Cada tipo de geração tem uma aplicação, respondendo a necessidades específicas e a potenciais também específicos (e o potencial real do vento tem gerado polêmicas), e por isso mesmo não é certo compará-las quando se fala em números mais elevados de geração de energia. Leonam coloca a lógica da comparação eólica / nuclear nesses termos: “Para que eu vou usar um grande navio para transportar uma grande carga, se eu posso usar milhares e milhares de veleiros?” Há espaço para ambas as alternativas, mas a lógica de se pensar em substituir uma central nuclear por milhares de turbinas eólicas seria discutível.

E onde há mais demanda para essa grande quantidade de energia? No Sudeste e no Sul do Brasil, segundo Leonam. Apesar de planos de longo prazo já anunciados (dentro de um planejamento continuamente atualizado) levarem em conta a viabilidade da instalação de usinas nucleares no Nordeste do Brasil, atualmente (curto prazo), esta última região vem sendo uma exportadora de energia para outras. O déficit estaria no Sul e no Sudeste, que demandam alta produção de energia.

Agradecemos ao palestrante Leonam dos Santos Guimarães pela disponibilidade em conversar após a apresentação, antes de partir para seu voo de volta ao Rio de Janeiro para participar da Rio+20. E, principalmente, agradecemos ao convite da professora doutora Ana Maria Gordon, do IPEN – USP.