Uma central nuclear em Portugal? Iniciemos a discussão! II - necessidade, custos, riscos e medidas urgentes

Na parte I deste deste pontapé de partida na discussão da opção nuclear em Portugal, procurei reunir alguns dados sobre a matéria que são informação básica, mas que convém alinhar para se saber minimamente de que se está a falar.

O resumo dessa parte I pode ser feito assim:
a) A energia nuclear é vulgar e usada há mais de 50 anos, para a produção de energia eléctrica;
b) Está em início um "renascimento" do nuclear que vai inscrever-se numa divisão mundial de produções e mercados, detonada pelas negociações climáticas, em que a tecnologia nuclear será a aposta estratégica principal dos EUA, França e Japão, que cederão a liderança das tecnologias de energias renováveis aos países com menos recursos tecnológicos e industriais;
c) As novas centrais nucleares actuais de 3ª geração são seguras e resolveram os riscos das antigas, concebidas há mais de 30 anos;
d) Os resíduos são um problema, mas nada que não seja manejável, dado o seu pequeno volume;
e) A um prazo de 20 anos estarão no mercado as centrais de 4ª geração, presentemente em estudo cooperativo internacional mas de que já houve e há protótipos, as quais terminarão com os problemas de aprovisionamento de Urânio e com o dos resíduos.

Ainda relativamente aos resíduos, vale a pena mencionar que está em curso nos EUA um estudo pelo MIT desse problema à escala global, em que se considera que, a virem a enterrar-se os resíduos radioactivos das centrais, isso deveria ser planeado para todo o planeta, com alguns locais a serem partilhados - o que sugere a hipótese do jazigo desenvolvido na Finlândia poder vir a ter parcelas vendidas a outros países.
Porém, de momento, a opção preferida pelo MIT é simplesmente a de guardar os resíduos nas próprias centrais, em caves, por umas décadas, na expectativa do desenvolvimento das centrais de 4ª geração. É que uma vez estas em operação corrente, dentro de algumas décadas, os resíduos das centrais actuais servirão como combustível dessas, passando de lixo a eliminar a valioso recurso a preservar... e, por isso, o já antigo e dispendioso projecto americano de enterramento dos resíduos nas montanhas de Yucca do Nevada foi definitivamente cancelado há meses pelo Presidente Obama, com a concordância geral.

• Mas teremos nós necessidade de mais centrais termoeléctricas?

Uma rede eléctrica bem planeada tem um mix de fontes energéticas de natureza diferente e complementar. Este planeamento difere conforme seja feito em nome do interesse público, ou em nome apenas dos interesses de investidores privados.
Sendo feita em nome do interesse público, e em particular em Estados independentes, a rede terá fontes renováveis, se estas forem minimamente rentáveis, por assentarem nos recursos naturais do país. Foi por isso que de 1950 a 1980, em Portugal e como já recordei, se assentou o arranque da nossa industrialização e da electrificação que a suportou em hidroeléctricas, visto Portugal ter a sorte de nele desaguarem a maior parte dos rios da península ibérica.
Durante 30 anos a maioria da nossa energia eléctrica foi de origem renovável nacional, não só quanto aos rios como quanto à engenharia e à construção das barragens, mas mesmo nessa altura já havia um mix: a maioria das barragens não tinha capacidade de armazenamento (ditas de "fio de água"), eram baratas mas só trabalhavam quando corria água nos rios, e havia um certo número com albufeiras, mais caras, que guardavam a água para o Verão, quando havia falta dela.
Porém, isso era suficiente quando éramos um país que andava de burro e usava candeeiros a petróleo (nas aldeias)  e o nosso consumo de electricidade era apenas 1/6 do actual! Esgotados praticamente os recursos energéticos de origem hídrica, teve de se começar a instalar centrais termoeléctricas, tendo-se nos anos 70 planeado, e muito bem, que o carvão era a opção mais barata e segura. É certo que se vão agora construir mais 2+8 barragens e "reforçar a potência instalada" de outras mas, como já mostrei, a energia propriamente dita que vão produzir, de origem hídrica, é insignificante - uns meros 220 MW em média, 3.8% do actual consumo, para um colossal investimento de €5 biliões de € !...
O problema novo que surgiu foi o protocolo de Kioto, na década de 90, e o correspondente bloqueio ao carvão devido às suas grandes emissões de CO2! Isso e a liberalização dos mercados energéticos, que levou ao retraimento de grandes investimentos em centrais "pesadas" por aí precisarem de muito tempo para serem recuperados, como explicarei melhor adiante. Ora desde então o consumo de electricidade português aumentou 50%, como todo o consumo, e portanto optou-se por uma fonte energética "descarbonizada": a eólica. Que, por grande coincidência, atingira a maturidade tecnológica nos países europeus que tinham sido precisamente os grandes campeões de Kioto, em particular a Alemanha, de onde importamos a maioria dessas turbinas eólicas!...
Além disso, desde os anos 90 nunca mais houve planeamento técnica e economicamente fundamentado em Portugal, como as coisas ilustram.
A energia eólica, porém, e apesar do investimento total já feito de cerca de €4.75 biliões de €, apenas satisfez metade deste crescimento do consumo pós-Kioto. O resto foi coberto importando (o que antes só fazíamos ocasionalmente), e sobretudo com novas centrais... termoeléctricas, mas a gás natural em vez do carvão!
No território nacional ainda haverá muitos montes com vento razoável para aerogeradores, mas acontece que a energia eólica sofre de um duplo problema de intermitência: varia muito durante o dia (em geral é máxima de madrugada), e também durante o ano (é máxima no Inverno). A Espanha, que tem uma proporção de eólica similar à nossa, já decidiu parar o seu crescimento, e nós por cá temos a situação que ultimamente se manifestou: temos de deitar fora o excesso de energia eólica por não termos onde a meter!
Pode ser que os projectados "reforços de potência" das hidroeléctricas resolvam parte da situação actual, mas garantidamente não a resolverá se se continuar a instalar potência eólica até aos valores previstos pelo Governo, de mais 50% do que a que já temos. E não a resolverá porque, como a experiência deste Inverno demonstra, o máximo dos ventos coincide com o das chuvas (com uma correlação de 98%), e portanto de pouco serve aumentar a capacidade de turbinar das barragens e torná-las reversíveis, que ao fim de poucas semanas de Inverno húmido (e portanto também ventoso) as albufeiras estarão cheias e sem capacidade de armazenamento. E aumentar as albufeiras está fora de causa, quer pelo custo, quer pelo impacto ambiental que isso teria. [E a propósito para os colegas académicos: este tema dá para fazer n papers, porque que eu saiba ninguém ainda publicou sobre esta realidade...].

Temos assim que a situação actual é a de um consumo de electricidade de aproximadamente 5700 +/- 2700 MW, 3000 MW no vazio da madrugada, 8500 MW na ponta (que já atingiu 9000, mas muito raramente). E que este consumo pode ser presentemente satisfeito, em média, com 16% de energia eólica ajudada pelas hidroeléctricas reversíveis, 22% de energia hídrica (o que soma 38% de energia renovável), 55% proveniente de termoeléctricas (carvão, sobretudo gás natural, mas também cogeração) e 7% de importação. Com as novas hidroeléctricas em construção, estas percentagens subirão para 41-42% de vento+água, permitindo reduzir as importações para 3.5%, se o consumo não aumentar. Isto em ano médio de chuva e vento, sendo que a produção de origem renovável varia muito de ano para ano.
E como crescerão os consumos?
Em Portugal têm crescido cerca de 1.5% acima do crescimento do PIB. Supondo inalteração do padrão de consumo e um difícil crescimento económico anual de 1% do PIB até 2020, temos que dentro de 10 anos o consumo terá crescido para 128% do actual. E depois disso talvez nos aproximemos da média de crescimento médio anual da UE, o que nos levará dentro de 20 anos a 150% do actual consumo.
É verdade que   os ecotópicos encarniçados argumentam que falta considerar o aumento de eficiência energética, a economia de consumos, o efeito das "smart grid" na redução de consumos e a micro-geração, etc, mas isso não acontecerá, a menos que se estabeleça uma ditadura política. Em Portugal passa-se um frio desgraçado nas casas e sobretudo nas escolas e nos centros comerciais e a iluminação é geralmente sofrível, de modo que não há margem para poupar nos consumos, como um dia destes desenvolverei com mais rigor. O mais que se pode admitir é alguma economia devida à substituição das lâmpadas incandescentes e dos frigoríficos, no máximo 5%; isto não são os EUA, que consomem per capita o dobro da média europeia e onde há, de facto, muito desperdício que a tecnologia poderá poupar sem dor!
E quanto à micro-geração estamos conversados.

Entretanto, existem 2 centrais termoeléctricas de combustível fóssil novas a entrar em funcionamento e que permitem garantir as necessidades urgentes dos próximos anos: de ciclo combinado, a gás natural. São de 860 MW (Lares, da EDP, acabada de inaugurar) e de 830 MW (Pego, da Siemens e da Endesa) e, como se lhes prevê uma utilização média a 53%, acrescentarão cerca de 900 MW em média ao mix nacional, satisfazendo 15% do consumo e eliminando a necessidade de importações por uns anos. Mas têm três problemas:

1) as centrais em si são baratas, mas o gás natural, que nos vem em pipelines da Argélia através da Espanha e também de barco da Nigéria, tem o seu preço indexado ao petróleo, pelo que a tendência é para subir, nos próximos anos;
2) as reservas mundiais de gás natural dão para mais alguns anos que as de petróleo, mas com o aumento explosivo do seu consumo que está a ocorrer por todo o lado, esses anos são umas décadas, quiçá 60 anos. E depois?
2) poluem. Menos que as a carvão, mas com elas as emissões de CO2 aumentarão, à medida que tiverem um uso crescente. Pelo que não resolvem o problema da redução de emissões e, pelo contrário, agravá-lo-ão.

Fazendo um balanço da situação, mesmo admitindo uma redução de 5% de consumos optimizáveis (basicamente nas lâmpadas incandescentes e electrodomésticos), dentro de 10 anos Portugal precisará no mínimo de +550 MW em média anual, e dentro de 20 anos de +1250 MW. No mínimo. E não falei ainda do carro eléctrico: se ele efectivamente começar a ser comercializado em série dentro de 10 anos, daqui a 20 teremos o grosso do parque automóvel substituído, o que, como já mostrei há meses, requerá +800 MW médios, pelo menos.

Entretanto, até 2020 a já velha Central a carvão de Sines será desclassificada e irá para a sucata, não sendo viável a disponibilidade até essa data (daqui a 7-10 anos) de soluções experimentadas com captura e sequestro do carbono, o que significará para a rede -950 MW médios anuais.
Ou seja e como ordem de grandeza, precisaremos de +1500 MW médios anuais dentro de 10 anos e, além destes, de + 2000 MW dentro de 20 anos.
Evidentemente, como deve ter ficado claro, isso não poderá ser satisfeito com energias renováveis, por não haver maneira de lidar com a sua intermitência para além dos valores de vento e água que já usamos. E o solar terá um problema similar ainda mais agravado - e nem estou a falar de questões económicas, mas apenas técnicas!

Do ponto de vista técnico, de que tipo de central precisaremos para o mix, de modo a se poder ter uma rede bem gerida e sem os problemas actuais?

Em 1º lugar uma central que substitua a de Sines, que é de base (funcionamento quase permanente), e em 2º lugar capacidade de satisfazer a ponta. E uma reserva que permita lidar com a variabilidade anual da chuva e do vento. Em qualquer dos casos produção termoeléctrica, a única que permite satisfazer a procura quando ela se manifesta.

A necessidade de +1500 MW médios a um prazo de 10 anos pode tecnicamente ser satisfeita com um grupo electroprodutor nuclear, e também o pode com centrais de ciclo combinado a gás natural.  Mas dez anos é pouco tempo para se preparar tudo o que é preciso para a defesa dos interesses nacionais nesta questão, como discutirei mais adiante. Antes, porém, vejamos a questão da competitividade económica do nuclear e dos efeitos económicos multiplicadores que pode ou não ter.

• Condições para a competitividade económica da opção nuclear em Portugal

Num post de há meses efectuei um cálculo dos custos de produção do kWh oriundo de diversas fontes de energia, e de que recordo aqui alguns:

• Solar fotovoltaico: 25 ç;
• Eólica marítima: 11 ç;
• Eólicas em terra: 8,65 ç (sem consideração do custo adicional de armazenagem hídrica);
• Ciclo combinado actual: 6,8 ç;
• Nuclear: 4,2 ç.

Como se pode ver, os custos do kWh nuclear e de gás natural são bastante diferentes, mas como são as únicas opções em alternativa, vale a pena tentar afinar este cálculo e ver o que os pode fazer variar.

As centrais de ciclo combinado a gás natural traduzem um grande progresso tecnológico ocorrido desde os anos 80, com um rendimento termodinâmico imbatível - da ordem dos 57%, contra os 35% usuais das centrais a vapor e que podem ir, no máximo, a 45%. Além disso são muito baratas, comparativamente, e de construção rápida (2 anos).
As duas centrais portuguesas recentes que referi ficaram por 475 €/kW no caso da da EDP, e 360 €/kW no caso da da Siemens/Endesa, que aproveita o recinto da central a carvão da Siemens já existente no Pego para poupar terrenos e outras infra-estruturas. Ou seja, e dadas as suas potências, terão custado €0,41 e 0,30 biliões de €, respectivamente.
Com um tempo de vida estimado de 25 anos e uma utilização anual de 50%, os custos de investimento por kWh produzido são muito baixos e os lucros excelentes, e é isso que as torna tão interessantes aos investidores privados, o que merece a compreensão do actual Governo! Com efeito, quando foi anunciada pelo Governo a disponibilidade de licenças para a construção de centrais destas, candidataram-se nada menos de 8 consórcios!...
O grosso do custo do kWh produzido pelas centrais a gás não vem, de facto, do investimento. Vem do custo do gás natural.
Esse custo do kWh tem sido estudado, para as condições portuguesas, e assumindo uma taxa de juro de 8% para o investimento, a amortizar em 20 anos, com uma utilização média de 53% destas centrais como se tem verificado, têm-se as seguintes parcelas:
- custo de investimento: 0,93 - 1,23 ç/kWh (o menor é para centrais como a da Siemens);
- custo de Operação e Manutenção: 0,5 - 1,0 ç/kWh;
- multa pelo CO2 emitido: 0,7 ç/kWh (a 20 € /ton. de CO2);
- custo do gás natural: 3,57-3,88 ç/kWh (preços 2010, rendimentos de 55-58%).
Total: 5,7 - 6,8 ç/kWh (valor médio: 6.2 ç/kWh).

Como se pode ver, o custo do capital constitui uma parcela tão pequena do custo final desta energia que, se a taxa de juro extraída do investimento for de 15% em vez dos 8%, o custo final apenas aumenta 0,6-0,8 ç/kWh, o que explica o grande interesse despertado nos investidores privados pelo negócio - especialmente para os que já têm infra-estruturas.
A opção pelo gás natural, de que as centrais eléctricas já gastam mais de metade do consumido no país, é claramente mais barata que qualquer fonte renovável mesmo pagando a multa pelo CO2 emitido, mas pode-se-lhe apontar os seguintes óbices, além dos já mencionados (reservas mundiais limitadas, preço indexado ao petróleo e emissão de CO2):
- Na Europa o gás está a esgotar-se. É todo importado de países algo instáveis politicamente, e essas importações europeias prevê-se que dupliquem até 2020.
- A incorporação nacional de valor nestas centrais é praticamente nula.
Trata-se, portanto, de uma opção típica de visão de curto prazo. Para já não falar da completa traição aos ideais "green" com que se andaram a justificar os disparatados investimentos em eólicas...

Nas centrais nucleares, o investimento por kW instalado é muito mais caro!
Têm sido anunciados valores da ordem de 1000 e de 1500 €/kW instalado, mas os custos por que têm ficado, de facto, as nucleares de 3ª geração já instaladas no Ocidente são de 2000 a 2400 €/kW - e isto sem consideração dos juros a pagar ao capital investido. No entanto, quase metade deste custo é pela construção civil da dupla casamata estanque em que uma nuclear moderna é envolvida, e esse custo varia bastante com os países. E é de notar que a construção civil pode ser toda nacional...
Geralmente, também, a taxa de juro a pagar ao capital investido na construção varia muito com o compromisso político do Estado; pode ir de um ideal de 5%, para um investimento essencialmente público ou regulado, para até 12%, se feito por privados.
Para uma nuclear ao custo de construção de 2400 €, com uma taxa de juro de 8% (igual à considerada para as centrais de ciclo combinado), um prazo de construção ideal de 4 anos, uma margem de segurança de 15% no investimento e 40 anos de amortização do capital, com uma utilização média anual de 90% da capacidade da central, têm-se as seguintes parcelas de custo:
- custo de Operação e Manutenção: 1,2 ç/kWh;
- multa pelo CO2 emitido: --;
- custo do urânio: 0,55 ç/kWh (0,2 ç do urânio + 0,35 ç pelo seu enriquecimento);
- Processamento dos resíduos: 0,08 ç/kWh;
- poupança para o desmantelamento final: 0,1 ç/kWh (rende juros);
- custo de investimento: 3,57 ç/kWh;
Total: 5,5 ç/kWh.
Como é patente, este custo, que é dominado pelo custo do investimento, é apenas marginalmente inferior ao calculado para as centrais de ciclo combinado. Pode, porém, reduzir-se, e pode também aumentar consideravelmente se ocorrerem alguns factos.

Pode reduzir-se se, além da construção durar os referidos e prometidos 4 anos, se puder reduzir o custo de construção de base.
Assim, admitindo um custo de base optimizado de 2000 €/kWh e uma taxa de juro suportada por um forte compromisso público de 5%, o custo de investimento por kWh, e com ele o custo final, reduz-se em 1,65 ç/kWh, para apenas 3.85 ç/kWh. Não é infazível. A "ERSE francesa" diz que o custo do kWh nuclear da EDF é de 4,1 ç/kWh...
Pelo contrário, se a duração da obra resvalar, por exemplo, dos 4 anos prometidos para 8 (e entretanto os juros do investimento a acumularem...), com uma taxa de juro de 8% e se o construtor puder passar os custos para o cliente, o custo de capital aumenta em 1,3 ç/kWh, e com ele o custo final para o valor máximo actual da produção a gás natural, 6,8 ç/kWh!...
Em termos de incorporação nacional, além da contribuição para a construção civil inicial há a considerar o facto de uma central destas empregar tipicamente 300 a 400 pessoas, o que é uma das razões do seu maior custo de Operação, relativamente às de Ciclo Combinado.
É também relevante notar que Portugal tem jazigos de urânio, que foram explorados (para exportação), durante 50 anos, a partir de 1951. Desses jazigos já se exportaram cerca de 1/3, mas as reservas remanescentes, na Urgeiriça e especialmente em Niza, ainda dão para uma nuclear de 1500 MW trabalhar durante pelo menos 30 anos...

Porém, o que esta análise procurou mostrar é que a competitividade económica de uma nuclear face à alternativa a gás natural depende, essencialmente, da capacidade de negociar a aquisição de uma central e do crédito de construção a bom preço, de um bom planeamento das obras e de uma execução rigorosa das mesmas.
E isto requer que tenhamos uma estrutura nacional, apoiada pelo poder político, capaz de planear as coisas em detalhe, de elaborar o Caderno de Encargos, a escolha e negociação de propostas e a fiscalização das obras, com três características: competência técnica, mestria de gestão e incorruptível dedicação ao serviço público.
E aqui é que está o grande problema!...

• O que é urgente

Desde a decisão de construção de uma central nuclear até ao início dessa construção, a experiência finlandesa, por exemplo, mostra que são precisos pelos menos 4 anos. E a construção em si também não demora menos de 4 anos.
Por outro lado, antes da decisão é preciso fundamentá-la e precisá-la. Isso requer estudos, a fazer por especialistas devidamente geridos, que nunca demoram menos de 2 anos ( tempo levado por uma empresa de consultoria americana, por exemplo, a quem a Tailândia encomendou esse estudo  - por 3,6 M€). Pelo que se a decisão de se avançar para tal empreendimento se tomasse agora, correndo tudo bem e a marcha acelerada, teríamos a nossa nuclear em 2020. Mesmo a tempo de substituir a central de Sines, e dando tempo a que os processos de construção no estrangeiro das primeiras centrais de 3ª geração ganhassem experiência e maturidade, isto é, entrassem em produção em série. Note-se que estou a falar de uma central de 1500 MW médios, portanto com um reactor de 1650 MW para trabalhar 90% do ano, e que custaria, sem juros e bem negociado (2000 €/MW), €3,3 biliões de €!... [Não resisto à piada negra de recordar que, mesmo que se perdesse completamente este investimento, ele ainda seria só 80% do dinheiro já metido pela Caixa Geral de Depósitos no BPN!...]

Porém, há muitos outros factores a planear sistemicamente para que tal decisão se inserisse numa estratégia sustentável para as gerações vindouras, como por exemplo:
> Um acompanhamento de perto da evolução das opções tecnológicas no mercado, bem como de todas as experiências internacionais na matéria quanto a todos os aspectos do ciclo produtivo da energia nuclear.
> O levantamento de todos os aspectos onde se poderia maximizar a incorporação técnico-económica nacional. A Espanha, por exemplo, participa na preparação do urânio das suas centrais;
> A preparação de recursos humanos qualificados. Uma boa ideia seria começar por enviar alguns estudantes de élite para se doutorarem onde haja engenharia nuclear suportada em experiência industrial, e outra seria a FCT disponibilizar alguns fundos para I&D nacional aplicada nessas áreas, de modo a fixar alguns interessados no tema;
> O permanente diálogo com as populações e a opinião pública, e a total transparência dos processos e decisões, únicas atitudes que, como estudos feitos pelas próprias empresas do ramo mostram, inspiram às populações a confiança necessária à aceitação do nuclear.

Mas, além dos trabalhos de estudo e planeamento, será preciso que haja elevados padrões éticos e estabilidade nas estruturas que tomassem estas responsabilidades.
Na Finlândia, por exemplo, onde está em construção uma das primeiras centrais francesas de 3ª geração, os prazos de construção já derraparam 3 anos, mas o contrato que fora feito assaca ao construtor (neste caso a AREVA) os custos desses atrasos, portanto sem agravamento do preço final. Porém, os atrasos ocorreram por causa do rigor da fiscalização finlandesa, que não permite a aceitação de trabalhos menos que perfeitos em aspectos da obra que podem comprometer a sua segurança futura, e por isso a AREVA e as entidades finlandesas já estão em processos contenciosos. Na entidade que supervisiona estas coisas, na Finlândia, a Direcção tem 3 pessoas que têm de decidir tudo por maioria, assim se dificultando os "arranjos" pessoais.
Se for assim também cá, não haverá nada a recear.
O problema é que alguém acredita que num país onde o próprio Tribunal de Contas vai denunciando os contratos ruinosos feitos pelo Estado na construção das estradas ou do Terminal de Contentores do porto de Lisboa, e nada acontece, alguém acredita que as coisas correriam com a confiança que merecem na Finlândia?

Há mais de 50 anos o Estado pensou que a energia nuclear seria o futuro e decidiu preparar o país para isso. Criou para tal uma estrutura (directamente dependente do centro do poder, Salazar, na altura), a Junta de Energia Nuclear, e adquiriu até um reactor para estudo que ainda existe, em Sacavém.
Depois da queda do regime essa estrutura ainda hoje conserva umas centenas de pessoas, mas foi desarticulada, despojada de objectivos e responsabilidades, e hoje nem os resíduos radioactivos dos hospitais monitoriza!
É discutível, pois, se no presente Portugal tem categoria para vir a ter energia nuclear, ou se o futuro não será importá-la toda de Espanha, um futuro em que Portugal será apenas a província mais pobre desse país vizinho.
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Nota ao leitor: evidentemente, aceitam-se todos os comentários, dúvidas, esclarecimentos e críticas substantivas. Só vão para o "delete" os insultos, a retórica sem conteúdo e a auto-propaganda.

Energia eólica e armazenagem hídrica: um problema de mera gestão diária, ou também de planeamento?

Ontem os jornais davam conta que a barragem do Alqueva, que é basicamente apenas um grande depósito de água, dado o seu fraco caudal, está cheia.
O Plano Hidroeléctrico de Elevado Potencial visa, como mostrei aqui, explorar a capacidade de armazenamento das 8 novas barragens a construir para escoarem a energia eólica excedentária, objectivo reforçado pelo "reforço de potência" de um largo número de barragens já existentes, e entre elas a do Alqueva.
A ideia de usar barragens para armazenar energia de origem eólica surgiu já há uns anos, mas só tem sido estudada em alguns meios académicos. Não há de facto ainda, em parte alguma do mundo, experiência do uso prático da armazenagem hidroeléctrica para regularizar a intermitência da energia eólica. Nisto, Portugal é pioneiro, ainda que a ideia leve o custo o kwh de origem eólica para valores absolutamente extravagantes, como já mostrei.
Naturalmente, é por causas desses custos exorbitantes que Portugal é pioneiro.
Acontece que, à falta de experiência, os estudos publicados têm-se todos centrado no problema da gestão diária instantânea ("despacho") ou diária do binómio eólicas-barragens. O próprio Plano Hidroeléctrico, usando simulações da REN, baseia-se numa estimativa da potência eólica excedentária que pode ocorrer a certas horas do dia, e na necessidade de a conseguir armazenar toda de umas horas para outras.
Por conseguinte, o Plano estimou a potência (a quantidade de energia por segundo) que as barragens terão de ser capazes de bombar, para corresponder ao excesso de eólicas, e daí todos esses "reforços de potência" em curso.
Ora estes estudos baseiam-se sempre na ideia de que há capacidade de armazenamento nas barragens, o que geralmente é verdade, em média anual. Mas e se chover intensamente durante uns meses, e ao mesmo tempo fizer vento, como é frequente por cá no Inverno e está a acontecer agora?
Poderemos ter então uma situação em que as barragens não possam bombar mais  àgua para escoar a energia eólica, porque estão cheias e têm é de, em muitos casos, despejar a àgua proveniente da chuva, e não meter lá mais. E isto não se resolve com "reforços de potência" das barragens, num país pequeno como o nosso em que quando chove muito chove em todo o lado, e o mesmo acontece ao mesmo tempo com o vento, como agora.

Uma central nuclear em Portugal? Iniciemos a discussão! I - Prolegómeno.

Desde há alguns anos, várias vozes entre nós têm timidamente pedido que a opção nuclear deixe de ser tabu em Portugal e seja, ao menos, posta à discussão.
A resposta do establishment que nos Governa e a do pensamento único destilado pelos media acéfalos ou arregimentados tem sido a do soberano silêncio.
Nos Partidos, à direita parece que se perdeu qualquer capacidade de pensamento sobre economia real, tecnologia e inovação, quando não se verifica o simples eco do pensamento único do establishment e até, frequentemente, uma competição pelo troféu da ruína nacional!
O PCP, que em tempos teve quadros que sabiam pensar nestas coisas, passou a fazer sua a ideologia pós-moderna dos "verdes" e a falar da opção nuclear como a de uns insaciáveis capitalistas cuja sede de lucro é radioactiva, esquecendo que os países europeus em que a electricidade é de longe mais barata são os de Leste onde o nuclear herdado da era comunista é a principal fonte de energia eléctrica (com excepção da Polónia, que privilegiou o carvão), e esquecendo a sede de lucro dos lobbies pró-renováveis como se estes fossem cândidos idealistas.
Quanto ao BE, no que respeita à política energética, e às económica e tecnológica que lhe estão associadas, ele é simplesmente a ala esquerda do establishment.
Por outro lado, sem dúvida que há interesses nesta matéria.
Há evidentemente os interesses dos lobbies das renováveis e das mega-construtoras civis, bem como dos seus caixeiros-viajantes políticos, que são contra, mesmo que a satisfação dos seus interesses arruíne o país, como tenho mostrado neste blog. E nestes interessados incluem-se, sempre que lhes é $oportuno$, políticos que até são de direita...
E há também, não sejamos ingénuos, vendedores de nucleares a quem motiva muito uma pequena comissão que seja sobre os alguns biliões de € que custa uma central nuclear. Há uns 15 anos, quando eu colaborava com uma empresa portuguesa num projecto de desenvolvimento tecnológico, um Administrador que sabia como estas coisas funcionam, notou-me: "em matéria de luvas, o valor de uma central nuclear até dá para comprar um Presidente da República".  Não esqueci a nota e convém que todos a tenhamos presente.
Penso ser tempo, entretanto, de iniciar uma discussão pública deste assunto num dos raros espaços que o Pensamento Único ainda não controla: a www!
Nesta primeira parte, reverei sucintamente em abstracto factos essenciais e os prós e os contras da opção nuclear, tal como hoje em dia as coisas se colocam, tecnológica e economicamente.
Na segunda parte, e que é a que realmente nos interessa, iniciarei a discussão do enquadramento português de uma opção nuclear e da necessidade urgente de algumas medidas absolutamente essenciais para Portugal.

• O papel da energia nuclear na produção mundial de electricidade

15% da electricidade mundial é produzida a partir de energia nuclear. Na Europa dos 27, a energia nuclear produz 25% da electricidade, valor que chega aos 80% em França. A percentagem de electricidade de origem nuclear é de 45% na Coreia, 35% no Japão e 20% nos EUA. Existem em funcionamento no mundo 435 reactores em 30 países.
A Espanha tem 8 reactores nucleares somando 7.5 GW (já teve 10) que produzem 20% da sua electricidade e que permite a exportação para Portugal ao preço típico de 3 ç/kWh, geralmente de madrugada, energia que é armazenada nas nossas barragens reversíveis e usada depois nas horas de ponta (com perdas de 1/4 da energia neste processo). Essa origem nuclear da electricidade que consumimos é verificável na factura da EDP que recebemos.
A China, entretanto, tem apenas 11 reactores a funcionar, mas em construção no ano corrente de 2010 tem mais 18 e projectados tem já um total de mais... 125!!! Destes, 90 foram encomendados só à GE americana, mais de 30 à AREVA francesa (certamente prejudicada pela "cooperação nuclear americano-chinesa" que o Presidente Obama foi pessoalmente vender à China, disputando um mercado imediato de 1 trilião de dólares), e a China espera ter 16% da sua electricidade de origem nuclear em 2030, somando uma potência instalada de... 250 GW!!!...
A Índia tem "apenas" 17 centrais nucleares e mais 6 em construção, mas tem projectados até 2030 mais 38 e, embora comparada com a China pareça ter ambições modestas, está envolvida num ambicioso plano de I&D visando usar Tórium em vez de Urânio como combustível, dado ser rica naquele mineral e pobre neste. Esta I&D reflecte uma busca de independência muito resultante do embargo que sofreu no passado em fornecimento de materiais para a energia nuclear, por não ter assinado o Tratado de Não-Proliferação nuclear (embargo recentemente contornado por um Acordo com os EUA).
A Coreia, de que já há tempos falei, tem 20 reactores em operação, 6 em construção e mais 6 projectados, e o Japão tem 53 em funcionamento e 2 em construção, mas recentemente o mesmo tipo de ideologia "green" que afecta o Ocidente começou a ganhar terreno no país e o projecto de novas centrais abrandou, estando agora planeados "apenas" mais 14...
Entretanto, a Rússia e a Ucrânia têm em conjunto 46 reactores em funcionamento, 9 em construção e... 64 planeados ou propostos! Com um plano de crescimento ainda mais impressionante, em termos relativos, a África do Sul, que tem presentemente apenas 2 reactores a funcionarem, já planeou mais 3 e propõe-se ter mais... 24!
O Brasil, entretanto, tem 2 reactores em funcionamento, um 3º a ficar pronto em 2010, e mais 7 projectados até 2025. O Brasil projecta também a construção de um submarino nuclear seu, e o facto de também não ser signatário do Tratado de não-proliferação nuclear revela a sua ambição de vir a ser uma potência nuclear. A propósito, além destes actuais 435 reactores em centrais eléctricas há mais 220 em submarinos e navios de superfície movidos a energia nuclear, que é também a fonte energética da maioria das sondas espaciais e dos satélites militares...
No total, a somar aos 435 reactores operacionais no mundo (dos quais 165 na Europa excluindo a Rússia), há mais 490 em construção (53), planeados ou propostos, metade dos quais na Ásia. Mas a própria Turquia tem 2 reactores planeados e mais 1 proposto, e até o Vietnam tem 2 planeados e 8 propostos...


Como se pode desde já perceber, a energia nuclear não está morta. Pelo contrário, até 2025 a energia de origem nuclear, com os planos actuais e que poderão vir a ter grande incremento proximamente, crescerá 130%. Sofre, porém, de um estigma ideológico no Ocidente e sobretudo na Europa Ocidental não-francesa que distorce a noção que por cá se tem do assunto, tornando-o um tabu.

De facto, alguns países europeus decidiram ocasionalmente banir a energia nuclear do seu território. Na esteira do alarme mundial gerado pelo acidente de Three Miles Island nos EUA em 1979, a Suécia (um país com a população de Portugal), num referendo em 1980, decidiu banir a energia nuclear do seu território, mas de facto nunca chegou a fechar 10 das 12 centrais nucleares que na altura tinha e, face à evolução da opinião pública desde então, prepara-se para reconsiderar esse banimento. Em 1986 o novo e gravíssimo acidente de Chernobyl na URSS levou a Itália, também com um referendo, a fechar as 4 centrais nucleares que tinha, tornando o país no maior importador mundial de energia eléctrica (de origem francesa, nuclear), mas recentemente e com Berlusconi assinou um acordo com a França para o regresso ao nuclear, prevendo agora a construção de 10 novas centrais. E, também nos EUA, estes acidentes levaram à paragem da construção de novas centrais nucleares desde meados dos anos 80. Esta "crise do nuclear" levou à falência gigantes construtores como a AEG alemã e a Westinghouse americana...
Se esta "crise do nuclear" teve boas razões de ser, convém distingui-la das posições mais recentes e de motivação estritamente ideológica da Espanha, que definira também em 1983 uma moratória e que, em 2006, Zapatero reafirmou, prevendo-se o encerramento da última central dentro de 25 anos, contra a tendência que se verifica na generalidade dos outros países onde haviam ocorrido "travões" semelhantes e que estão agora a reconsiderar; da Bélgica, cujo Governo aprovou em 2003 o fim da instalação de novas nucleares (a Bélgica, que tem a nossa população, tem 7 centrais nucleares que produzem mais de metade da sua energia), e da Alemanha, que no Governo Schroeder de coligação com os "verdes", em 2001, decidiu também o banimento do nuclear e o fecho das suas 17 centrais quando atingirem o fim de vida.
Convém no entanto notar que a Alemanha e a Espanha são, conjuntamente com a pequena Dinamarca que nunca teve nucleares (e só metade da nossa população), os principais fabricantes mundiais de equipamentos de energia renovável, particularmente de eólicas e solares. Ou eram, até à recente emergência da China e da Índia...

É importante sublinhar que o abandono da construção de novas centrais nucleares um pouco por todo o Ocidente no último quarto de século levou à perda do know-how existente nos respectivos técnicos que, entretanto e na sua maioria, se reformaram, perdendo-se com isso a sua experiência.
No entanto, no âmbito da reorganização mundial da produção de equipamentos de energia em curso, as recentes movimentações comerciais permitem pensar que pelo menos os EUA e a França se centrarão na tecnologia nuclear como base de exportações, dados os enormes recursos que ela exige e o avanço que levam na sua indústria. A dependência da China dos fornecimentos americanos e franceses é disso sinal, assim como os acordos norte-americanos, tanto com a China como com a Índia. Aliás, recentemente (2006), formaram-se 3 consórcios internacionais estratégicos dos países mais avançados industrialmente para o futuro nuclear: um franco-japonês (Areva com Mitsubishi) e dois americano-japoneses (GE com Hitachi e Toshiba com Westinghouse). E, se esta minha conjectura estiver correcta, em 2010 os EUA definirão a energia nuclear como a base do programa americano de "descarbonização" energética, deixando as incertas, voláteis, menos rentáveis e mais acessíveis tecnologias de energias renováveis para segundo plano e para os países com menor capacidade tecnológica e industrial.
Quanto à França, há muito que já fez essa opção (como os acordos com a China e a Itália mostram, assim como as vendas à Finlândia), apesar do imenso ruído ecotópico com que isso nos tem sido obnibulado. Porém, a estratégia francesa baseava-se numa aliança da AREVA com a alemã Siemens (para a parte não nuclear), e esta abandonou recentemente a aliança, aparentemente por pressão da "ecológica" E.On alemã, não sendo claro se o recente consórcio  com a Mitsubishi compensa essa ruptura.

• Alguns factos técnicos sobre centrais nucleares

Uma central nuclear é uma central termoeléctrica que, como as a carvão e parte das de ciclo combinado, usa vapor de água sob pressão para accionar turbinas que movem geradores eléctricos. O que a distingue das outras é a fonte do calor que produz esse vapor.
Este calor provém da cisão dos átomos de Urânio 235, um isótopo deste mineral facilmente cindível mas que constitui apenas 0,71% da mistura natural em que o grosso (os outros 99.3%) é de Urânio 238. O átomo de U238, muito mais estável que o do U235, se atingido por um neutrão rápido transmuta-se em Plutónio 239, que também é facilmente cindível, como o U235.
O átomo de U235 cinde-se facilmente quanto atingido por um neutrão lento (ou "térmico"), libertando energia e mais neutrões que vão provocar a cisão de outros átomos de U235, numa reacção em cadeia. O que permite controlar esta reacção, e com ela a energia produzida, é a redução da velocidade dos neutrões libertados na cisão do U235 pela interacção com átomos leves circundantes, nomeadamente os de hidrogénio existentes na água circulante nos núcleos dos reactores. Esta desaceleração dos neutrões pela água aquece esta, e assim se produz o vapor que depois acciona as turbinas - directamente, nas centrais de 1ª geração ou de "água fervente" dos anos 50-60, ou indirectamente, nas de 2ª geração ou "pressurizadas" dos anos 70-80, e que são a maioria das em funcionamento.
O processo descrito, com água natural (ou "leve"), não é único, mas é o que se usa na maioria das centrais nucleares, e por isso cingir-me-ei a ele. Esta água é mantida a alta pressão para lhe subir a temperatura de ebulição e, com isso, o rendimento do processo termodinâmico associado, que é da ordem de 1/3 como em qualquer central térmica a vapor (para produzir 1500 MW de electricidade numa central termoeléctrica, é preciso gerar 4500 MW de calor).
Uma percentagem tão baixa como 0,7% de U235 no urânio natural não permite a sua utilização, e por isso este é sujeito a um difícil processo de separação parcial do U238 ou de "enriquecimento" (da porção de U235 na mistura), em centrifugadoras, o que aumenta a percentagem de U235 para tipicamente 3.6 a 3.8%. Este "enriquecimento" é um processo difícil porque as propriedades químicas dos dois isótopos são praticamente idênticas e as suas massas específicas muito próximas, convindo notar que um enriquecimento de 3.6% é insuficiente para fazer bombas, que geralmente contêm mais de 85% de U235 e nunca menos de 20%.
O controlo da potência gerada faz-se pelo controlo da "moderação" dos neutrões libertados, seja pela água já referida, que não permite grande flexibilidade, seja por moderadores adicionais como a grafite.
A ciência em que se baseia o processo de produção da energia nuclear é a única que é verdadeiramente moderna, pois nasceu toda já no sec. XX. Foi, de facto, só em 1939, que Lise Meitner, acabada de fugir ao nazismo, de Berlim, fez a dedução teórica que explicou onde se tinha metido a massa de cerca de 1/5 de protão que faltava aos elementos em que se havia cindido o Urânio - tinha-se convertido directamente em energia, de acordo com a fórmula descoberta anos antes por outro Físico judeu alemão: E= mc2!...
Esta conversão directa da massa em energia permite que, para alimentar por um ano uma única central nuclear de 1500 MW (capaz de produzir sozinha 1/4 do consumo português de electricidade, tanto como todas as eólicas e hidroeléctricas juntas actualmente no país), bastem 38 toneladas de Urânio enriquecido, com um volume de menos de 2 m3 (a massa específica do urânio é 2,4 vezes a do ferro). Destas 38 ton., apenas cerca de 1,4 ton. são de U235, e deste apenas 1,6 Kg se convertem em energia pura, para esse ano de funcionamento dessa central-exemplo...
Durante o processo de cisão atómica, alguns neutrões atingem energias suficientes para transmutar o U238 em Plutónio, que é também facilmente cindível, como já notei, de modo que no fim do ciclo de vida da carga de urânio usada como combustível já cerca de metade da energia vem da cisão desse Plutónio.

Uma vez consumido o U235 (nem todo - o consumo processa-se até que a sua percentagem na mistura se reduza mais ou menos à natural de 0.7%), restam os resíduos. E estes resíduos são radioactivos e, portanto, um problema.
Das referidas 38 ton. de mistura enriquecida necessárias para alimentar por um ano uma central de 1500 MW resultam, em particular, umas centenas de Kg de Plutónio, que é o ingrediente preferido das armas nucleares, mas não este das centrais, que tem demasiados isótopos impróprios para essa aplicação.
No entanto, após a referida "queima", apenas 5% do Urânio inicial foi efectivamente usado, e apenas esses 5% (2 ton., no exemplo em menção) constituem as "cinzas" altamente radioactivas. Os outros 95% são basicamente Urânio natural moderadamente radioactivo e que pode ser guardado em instalações sem especiais medidas de segurança.
As referidas "cinzas" (5%) são uma mistura de elementos leves altamente radioactivos e solúveis em água (e portanto altamente perigosos), como o Césio e o Estrôncio, e de elementos pesados, essencialmente isótopos de Plutónio.
O Césio e o Estrôncio têm meias-vidas radioactivas relativamente curtas, de modo que em cerca de 300 anos a sua radioactividade decai para 0.1% da inicial e deixam de constituir perigo. O Plutónio é que, apesar de constituir apenas 1% do total das "cinzas" (cerca de 350 Kg por ano na tal central-exemplo, uns 19 litros), tem uma radioactividade que dura mais de dez mil anos!
Evidentemente que esta natureza diferenciada dos resíduos radioactivos recomenda um tratamento separador similar ao que se aplica ao próprio "combustível" ao enriquecê-lo:  das referidas 38 toneladas de Urânio usadas por ano na central-exemplo referida, a separação dos diversos componentes das "cinzas" reduz a 350 Kg o terrível Plutónio e a cerca de 1600 Kg as perigosas "cinzas" leves - por ano. Uma massa de "cinzas" que cabe numa carrinha de carga, só para termos a noção do volume de que estamos a falar...
Mas, evidentemente, o problema do destino destes resíduos e o da segurança da própria central são questões essenciais que importa analisar.

Depois das já referidas 1ª e 2ª gerações de centrais nucleares (a primeira do Mundo foi instalada, em Inglaterra, há já 56 anos), os requisitos de segurança e os fundados receios das populações levaram os construtores a evoluir para a 3ª geração desde os anos 90, que se distingue das anteriores sobretudo pelas inovadoras soluções de segurança (a primeira foi construída pelo Japão em 1996). Digamos que esta 3ª geração, a actual, está para as centrais dos anos 70 que sofreram os acidentes de Three Miles Island e Chernobyl como os modernos automóveis dotados de cintos de segurança com pré-tensores, airbags, travagem com ABS, controlo de estabilidade e habitáculo indeformável estão para os carros dos anos 60 e 70 que não tinham nada disso (e em cujos acidentes a taxa de mortalidade era uma ordem de grandeza superior à dos actuais).
Além da muito maior segurança, estas centrais têm uma maior longevidade, rendimento e normalização construtiva, e uma característica nova de enorme valor para a gestão das redes eléctricas: a capacidade de seguirem o consumo (ou carga). De facto, as centrais de 1ª e 2ª geração eram inflexíveis e operavam tipicamente a potência constante, e por isso só podiam constituir uma parte reduzida do mix de centrais eléctricas de uma rede bem concebida, enquanto estas são capazes de operar a 25% e de aumentar a potência gerada desse valor para plena carga em apenas meia hora. Por outro lado, a normalização construtiva tem suportado a alegação de que os prazos de construção são reduzidos a 3 anos e que o custo final ficará muito abaixo dos das gerações anteriores, garantindo assim um custo de produção ao kWh absolutamente imbatível.

Entretanto, e para se ter uma ideia das medidas construtivas de precaução destas centrais, cita-se relativamente às da AREVA (denominadas EPR, de que a figura ao lado exemplifica a em construção na Finlândia):
"O edifício de contenção do reactor tem duas paredes: uma interior, de cimento pré-esforçado e forrada por dentro com um revestimento metálico, e um escudo exterior de cimento reforçado, com 1,3 m de espessura. O escudo exterior abrange o edifício do reactor, o do combustível já usado e dois dos quatro edifícios de segurança (os outros dois edifícios de segurança estão num local diferente). Este escudo é capaz de suportar o impacto de um grande avião, e a parede interior alberga o sistema de refrigeração do reactor, dentro de cujo confinamento há uma área onde qualquer parte do núcleo derretido que escape do invólucro do reactor durante uma eventual fusão do núcleo será recolhida, retida e arrefecida.
O sistema de segurança consiste em quatro grandes sub-sistemas ou "trens". Cada trem é capaz de executar todas as funções de segurança de forma independente. Há um trem em cada um dos quatro edifícios de segurança, separados uns dos outros pelo edifício do reactor para impedir a falha simultânea em modo comum dos trens.
A sala de controlo está num dos edifícios de segurança, protegida pelo escudo exterior. Esta sala de controlo informatizada permite aos operadores o controlo completo de todos os parâmetros importantes para o funcionamento da central."

A principal concorrente americana da ERP francesa, a AP1000 da Westinghouse e da Toshiba, em vez de redundância quádrupla dos sistemas de controlo optou por sistemas de segurança "passiva", em que o reactor se desactiva por si mesmo em caso de falha.

A ênfase na contenção do núcleo resulta de em ambos os acidentes ocorridos no passado, nos EUA e na URSS, se ter verificado que o reactor derreteu devido a fugas incontroladas da água de moderação dos neutrões (em Three Miles Island) ou à incapacidade de fazer circular a água de arrefecimento num teste de rotina cheio de falhas humanas (em Chernobyl) e à consequente subida da temperatura da reacção até à destruição do reactor. Com esta destruição verificou-se a libertação do combustível para fora do perímetro das centrais, com as consequentes fugas radioactivas para a atmosfera. Este tipo de acidente, na verdade o mais temível numa central nuclear, coincidiu com um filme que muito contribuiu para a impopularidade das centrais nucleares, "O síndrome da China", de 1979, que associou ao funesto evento de Three Miles Island o romance de uma grande conspiração do lobby nuclear para esconder os perigos de tal forma de energia.
No entanto, em Three Miles Island não há confirmações de qualquer morte directa ou indirecta, enquanto no muito mais grave acidente soviético de Chernobyl, 9 anos depois, foram libertados para a atmosfera 4 vezes mais vapores radioactivos que em Hiroshima, e houve de facto quase 50 trabalhadores mortos e um número estimado de 4 mil mortes indirectas por cancro, posteriormente. Chernobyl não dispunha de nenhum edifício de contenção do núcleo, ao contrário do que já tinham as centrais do Ocidente.
É a garantia de que tal coisa jamais voltará a acontecer que os reforçados sistemas de segurança das centrais de 3ª geração visam. [Nota: tudo tem os seus perigos, no entanto: o rebentamento da barragem de Banqiao na China, em 1975, na sequência de uma chuva impensávelmente torrencial provocada pelo tufão Nina, matou 170 mil pessoas, e o da de Vajont na Itália, em 1963, matou 2 mil...]

O problema do destino dos resíduos, entretanto, é mais delicado. Presentemente estes são guardados, na grande maioria das centrais, nas... próprias centrais. Similarmente ao que sucede com as cinzas de carvão das centrais respectivas. Mas, enquanto nestas as cinzas criam verdadeiras montanhas negras, aparte as quantidades que são vendidas para fazer alcatrão, cimento e outras aplicações, as poucas dezenas de toneladas anuais de uma nuclear podem ser reduzidas a apenas 5%, como mostrei, se os referidos resíduos forem processados. E é isso que é feito na Europa e no Japão (nos EUA toda a "cinza" é considerada lixo), mas primeiro as "cinzas" têm de ser arrefecidas em piscinas adequadas, já que a reacção nuclear prossegue ainda por uns tempos após a extracção do reactor, mantendo essas "cinzas" quentes. Esse tempo de arrefecimento das "cinzas" é, tipicamente, de... 3 a 5 anos. Na figura ao lado mostra-se uma destas piscinas, em que a água absorve os neutrões e simultaneamente arrefece as "cinzas".

Na Europa existem duas grandes "fábricas" de processamento das "cinzas": em La Hague na França, e em Sellafield no  Reino Unido. Para se "compactar" o lixo reduzindo-o aos 5% perigosos, tem de se mandá-lo para lá, de onde esses 5% são eventualmente devolvidos, vitrificados e blindados, para armazenamento (para sempre...) na própria central produtora - ou, em alternativa, enterrado em zonas geologicamente estáveis. Ao lado, a afigura mostra dois cilindros com cerca de 1,5 m de altura contendo as "cinzas" radioactivas, vitrificadas e blindadas resultantes do processamento dos resíduos de um ano de uma central nuclear de 1500 MW.


Embora de facto ainda raramente aplicada, a ideia de enterrar estes resíduos em locais muito estáveis geologicamente tem vindo a ser preparada para as montanhas do Yucca, no Estado de Nevada, e está em fase muito adiantada na Finlândia, que após estudos exaustivos identificou um local onde tem vindo a escavar um jazigo apropriado (na figura ao lado, a entrada para o túnel em espiral com 500 m de profundidade para armazenamento milenar dos resíduos mais radioactivos finlandeses). Vale a pena notar que a Finlândia tem metade da população de Portugal mas o triplo do consumo de electricidade per capita, com 4 reactores nucleares e um 5º em construção (da AREVA).

• Duas questões essenciais para a viabilidade económica de uma nuclear

Como já aludi noutro post há uns tempos, o custo do kWh produzido por uma central nuclear de 3ª geração bem construída e bem explorada, isto é, com raras paragens para manutenção de algum tipo, pode variar de 4,0 a 4,7 ç/kWh, constituindo o limite inferior, se efectivamente verificado, um custo imbatível por qualquer outra forma de produção de energia, e o limite superior só batido por boas centrais a carvão (que não é o caso da nossa velha e pouco eficiente central de Sines). Porém, se as competidoras centrais a carvão tiverem de pagar uma taxa de carbono, como os ecologistas pretendem e - sem surpresa - os fabricantes de nucleares como a França, o kWh nuclear ainda será o mais barato desde que não ultrapasse os 5,8 ç/kWh, e isso só quando houver centrais a carvão com captura e sequestro do carbono, porque até lá, e por pelo menos uma década, a única competição "descarbonizada" é das renováveis!...
É por esta razão e pelas considerações geoeconómicas que expus atrás que aposto que os EUA vão assentar a sua estratégia de "descarbonização" na energia nuclear, ainda que fazendo muitas juras de adesão às renováveis (para que aliás têm excelente vento) e que, por causa disso, pelo fim de 2010 talvez a opção nuclear entre então em discussão aberta em Portugal.

Do custo do kwh nuclear, entretanto, a maior parte (2,3 a 3,0 ç/kWh) advém dos custos de construção (estou a usar estimativas recentes de instituições credíveis, e não algumas que apregoam valores irrealistas inferiores a 2 ç) e, como esse é um elevadíssimo investimento que tem de ser feito logo no início, é crucial analisar com cuidado como pode ele variar. Até porque uma das mais frequentes e importantes críticas à alegada barateza do nuclear é que os seus custos de construção nunca ficam pelo preço inicialmente previsto...
Para começar, convém notar que nas centrais de 3ª geração há duas evoluções técnicas com consequências contraditórias relativamente às antigas: por um lado, os seus sistemas de segurança são muito mais reforçados, o que as encarece; mas por outro lado, o seu projecto optimiza o uso de componentes normalizados e uma estrutura simplificada, o que as embaratece. Aliás, é reconhecido que o projecto das centrais antigas era, na sua maioria, uma adaptação do projecto de reactores militares da marinha, não pensado de raiz para esta aplicação civil...
Entretanto, o investimento inicial tem de ser financiado, e só começa a ser recuperado quando a central começa a trabalhar. Por conseguinte, um factor essencial do custo de construção é o tempo que a central leva desde que o seu investimento é feito até que começa a operar, o tempo de construção, tempo esse associado à taxa de juro a pagar pelo investimento, que é outro factor essencial.
Conforme o investimento seja coberto directa ou indirectamente pelo Estado ou por privados, assim as taxas de juro a considerar variam tipicamente entre 5% e 12% (o Estado tem meios de cobrir os riscos, transferindo os custos de quaisquer percalços para os contribuintes). Parcerias público-privadas têm trazido estas taxas para 8%, nalguns casos.
Nos anos 80 muitas centrais ficaram com custos de construção 10 vezes  acima dos inicialmente orçamentados e das dos anos 70, por os trabalhos se terem estendido muito além do previsto. As razões foram quase sempre desacordos quanto às regras de segurança e outras a cumprir, que se tornaram muito mais apertadas depois do acidente de Three Miles Island em 1979, e ao facto de cada central ser feita por medida. Este é um aspecto em que a França conseguiu um indiscutível sucesso que o resto do mundo tem procurado copiar, e a definição de normas claras de segurança com certificação prévia dos projectos tem ajudado. Ao importantíssimo assunto das normas de segurança e da sua fiscalização voltarei na parte II desta publicação.

Presentemente, o tempo de construção de uma central nuclear é prometido para cerca de 4 anos, contra os 12 que muitas vezes demoraram nos anos 80. Se uma central fosse construída instantaneamente, o seu custo seria o da engenharia, contratações e construção, mais uma taxa de contingência, que no caso das nucleares varia usualmente entre os 15% e os 25%. Esse custo é conhecido por "custo overnight" . O investimento numa central é a soma deste custo com os encargos associados ao tempo, a amortizar, numa nuclear, tipicamente em 40 anos.
Considerando estes encargos extra, a Administração da Informação Energética dos EUA (EIA) estima, no pior caso de taxa de juro de 12%, de 3.5 a 5.6 ç/kWh o custo só de capital de uma nuclear, sendo o valor inferior o obtido para uma central construída no tempo ideal actualmente previsto para a nova 3ª geração, e o superior o valor de referência. A este custo há que adicionar 0.55 ç/kWh do combustível, e mais 0.55 ç/kWh para a Operação e Manutenção (que sobem para 0.75 ç/kWh nos casos de referência). Ou seja, um custo final de 4.6 a 6.9 ç/kWh, em que não é claro o custo atribuído ao processamento (separação) dos resíduos (que os EUA não praticam e que na Europa se pode estimar em 0.5 ç/kWh, como ordem de grandeza) e o de desmantelamento final (que, no entanto, em França tem um peso mínimo no custo final, até por a central poder vir a "viver" 100 em vez de 60 anos).
Valores praticamente idênticos foram obtidos pelo MIT, num famoso estudo independente, dependendo a obtenção do custo mínimo de: a) o custo "overnight" ser de 1500 €/kW em vez de 2000 €/kW (em 2008 a DOE americana anuniciava a previsão do valor de 2280, em resultado da subida de custo de todas as matérias-primas e outros); b) o custo de construção ser de 5 em vez de 4 anos; c) as taxas de juro conseguidas serem iguais às praticadas para as centrais a gás e a carvão.
Como se pode concluir, o custo de produção de energia por uma central nuclear pode efectivamente ser imbatível, mas apenas se todo o processo de construção for optimizado (se tudo correr bem, em suma). E esse ponto é um ponto-chave a reter para a discussão das condições de construção de uma central nuclear em Portugal, a abordar na II parte.

A segunda questão essencial para a viabilização económica de uma central nuclear é a da garantia de que o preço do Urânio se manterá pouco alterado nos 60 anos previstos de vida para a central. Note-se que o custo do combustível tem um peso mínimo, e dos 0.55 ç/kWh atrás indicados para o custo do urânio, só 0.2 ç/kWh são para o minério; o restante é para o seu enriquecimento. As reservas mundiais de urânio actualmente estimadas e rentavelmente extraíveis dão para 250 anos ao ritmo de consumo actual; com as 490 centrais de construção prevista para os próximos 15-20 anos, porém, esse consumo será multiplicado por 2.3, e não é difícil imaginar que novos países venham a apostar no nuclear, por exemplo duplicando este valor. E, sendo assim, com as presentes técnicas de extracção do urânio, este poderá dar mesmo só para os 60 anos de vida de uma central a começar a operar dentro de 10 anos, embora, como sempre tem acontecido com todos os minerais e muito em particular com o petróleo e o gás natural, se de facto a sua procura se intensificar é quase certo que o engenho inventará novos processos de extracção rentável.

• A para-daqui-a-20-anos 4ª geração de centrais nucleares

Tecnologicamente, os princípios da 4ª geração de centrais nucleares que está neste momento em projecto, numa cooperação internacional que envolve a maioria dos países altamente desenvolvidos, são aliciantes. No entanto, como a sua passagem à comercialização só se prevê lá para 2030, não é na verdade tema de relevância política, e de momento só o menciono para que todos metam na cabeça que o nuclear está ainda na sua infância e que ele é o futuro energético, a menos que a Humanidade regrida a alguma nova Idade Média.
Basicamente, o que distingue os reactores de 4ª geração é o serem "reprodutores". Isto é, reproduzem o combustível. E porquê?
Porque não usam o (raro) Urânio 235, mas sim o pelo menos 100 vezes mais abundante U238, permitindo aliás a reutilização de todo aquele que tem sido separado do U235 no processo de enriquecimento deste! E fá-lo porque cinde directamente o U238, produzindo Plutónio, e é este que é "queimado" na reacção.
Obviamente, e pelo que foi dito mais atrás, para cindir o U238 são precisos neutrões rápidos, e não lentos como nas centrais existentes até agora. E, portanto, nestes reactores não se usa água para a troca de calor, precisamente porque a água é o elemento essencial de moderação dos neutrões - usam-se metais líquidos, ou sódio líquido, e é aí que começam os principais problemas técnicos.
No entanto, além do uso do (praticamente) ilimitado urânio natural, estas centrais também resolvem o problema maior dos resíduos, visto "consumirem" o próprio venenoso Plutónio como combustível. Aliás, o cenário visualizado para estas centrais é o de serem carregadas mensalmente com qualquer coisa como apenas uma lata de leite de urânio natural e assim funcionarem para sempre, com pouca necessidade de limpeza dos resíduos...
Apesar de presentemente o uso comercial da 4ª geração, que nos trará energia "descarbonizada" sem limites de combustível (praticamente), estar longe da comercialização, já existiram em fase experimental várias centrais destas, no Japão e em França, sendo a mais conhecida a Fénix francesa. E há mesmo uma em funcionamento comercial no interior da Rússia.

O apagão do Oeste e a necessidade de micro-redes

Há dias, na TV, quando do "apagão" da região Oeste em que numerosos agricultores ficaram sem energia - assim como o pensador Pacheco Pereira, que disso se queixou na Quadratura do Círculo - houve vozes, quer da EDP quer nos jornais, que afirmaram que isto era assim porque os consumidores ainda não tinham auto-produção, como os ecotópicos apregoam que acontecerá nos amanhãs que cantarão.
Ou seja, no futuro haverá micro-redes autónomas "auto-cicatrizantes" que permitirão a um agricultor ou a um pensador isolado ficar desligado da grande rede eléctrica e continuar a ter energia.
Quero anunciar-vos a boa nova de que esse futuro já chegou, e há muitos anos.
Basta comprar e instalar grupos electrogéneos...
Em África é como toda a gente que se preza faz, como quem visitar os bairros chiques do Sul de Luanda poderá verificar.

A ecotopia das micro-redes eléctricas espertinhas ("smart grids") - actualizado

Como informei há umas duas semanas, no post abaixo, aos crentes na ecotopia das micro-redes, não vai haver micro-redes.
O que poderá vir a haver são super-redes.
Expliquei também que a super-rede em preparação em Bruxelas requererá um Império, se quiser de facto interligar as ventosas estepes russas e a super-hídrica do Inga no Zaire.
Quanto ao Império veremos, mas para os que acham que é grande petulância minha remar assim contra o Pensamento Único, sugiro a leitura desta notícia aqui. E, depois, expliquem-me como é que esta rede é uma resposta ao fracasso de Copenhaga, como diz a notícia, a não ser por se contentar com um Império continental visto o Império mundial estar fora de causa.
E pode ser que isto seja mera imaginação paranóica minha, mas imaginar as estepes russas e o Sahara com eólicas e painéis solares alemães, faz-me inevitavelmente lembrar que nessas mesmas regiões, há 68 anos, era com panzer, respectivamente do 6º exército e do Afrika Korps, que os alemães lá andavam (estou a brincar...).

Uma das mais fantásticas criações imaginárias dos ecotópicos é a de que no futuro as redes eléctricas terão evoluído das actuais nacionais e em muitos casos transnacionais, para redes locais ou quando muito regionais, as futurísticas micro-redes.
Imaginam eles um futuro em que cada consumidor será também produtor, com o telhado cheio de painéis solares, micro-turbinas na cave e carros eléctricos na garagem com as respectivas baterias a armazenarem a energia em excesso e a revendê-la quando há falta.
E dedicam-se a investigações académicas sobre processos de auto-cicatrização destas redes quando se isolarem da rede eléctrica nacional, controlos automáticos pela internet e coisas assim.
Parece excitante, para quem gosta de tecnologia e sonha em transformar o mundo sem nunca sair do laboratório da Universidade. Ou para quem, no Porto, sonha com uma rede eléctrica finalmente livre do jugo lisboeta...
Mas esta causa padece de um grave problema. Nunca se concretizará!

Nunca se concretizará porque a energia solar fotovoltaica nos telhados nunca será competitiva, nos próximos 20 anos, e nenhum Governo, nem mesmo o nosso, aceitará pagar os custos de tal coisa!
Nunca se concretizará porque as redes existentes são fiáveis e não precisam de nenhuma capacidade de auto-cicatrização. Precisam é que o excesso de eólicas na rede nacional não venha a provocar apagões ibéricos!
E nunca se concretizará porque ninguém alguma vez deixará os carros na garagem (caso a tenha) e irá a pé para o trabalho só para negociar uns cêntimos de energia das respectivas baterias!

O que já faz algum sentido, é uma proposta alemã que está a fazer o seu caminho em Bruxelas.
Esta proposta não defende um futuro de micro-redes.
Defende exactamente o contrário: a super-rede!
De um ponto de vista meramente técnico-económico, as super-redes fazem muito mais sentido que as micro-redes. A ideia é a seguinte:
Instalem-se eólicas onde há muito vento e portanto a respectiva energia sai de facto barata e competitiva: nas costas do mar do Norte, sobretudo nas costas escocesa e irlandesa, e nas estepes russas. Instale-se solar onde há sol todo o ano e sem nuvens, isto é, no Sahara. Ligue-se também a extraordinária super-Itaipu africana, a prometida barragem do Inga, na foz do Zaire.  Explore-se a diversidade geográfica para minimizar as necessidades de armazenamento. Usem-se algumas barragens reversíveis, onde as haja, para armazenar alguma energia desta. E ligue-se isto tudo por uma rede de linhas de Muito Alta Tensão com milhares de quilómetros de extensão, em corrente contínua.
As contas estão feitas. É viável. Técnica e economicamente. Permitirá produzir energia, toda de origem renovável, praticamente ao preço da actual. Basicamente porque a vai buscar onde ela é mais rentável, como sempre se fez na energia eléctrica.
É também excitante, a ideia de controlar tudo isto em tempo real, quiçá com satélites, Inteligência Artificial, microprocessadores por todo o lado comunicando à escala pluri-continental!
Só tem um problema. Um problema político.
Precisa de um Império para poder gerir tudo isto em boa ordem.
Um IV Reich? Quiçá travestido de Governo de Bruxelas benigno, invocando até um tal "Tratado de Lisboa"?...
Talvez não. Mas, seguramente, só em tal cenário as barragens reversíveis em construção em Portugal terão alguma utilidade.

Ainda o negócio com peras!

Como um leitor sabedor me notou, e bem, o valor da energia eléctrica no mercado ibérico tem estado mesmo a ZERO, nestas madrugadas em que tanto em Portugal como em Espanha tem feito muito vento e ao mesmo tempo chovido, em que o consumo é pouco e em que não se pode, por lei, desligar as eólicas (que fazem nestas alturas bom dinheiro, a 9-10 ç/kwh).
Pelo que temos mesmo estado a despejar energia em Espanha... grátis! E a Espanha a passar essa energia para França, que provavelmente a despeja na Itália ou mais para Leste...
A Espanha, ao menos, está a subsidiar a sua própria indústria de turbinas, que emprega lá mais de 7 mil pessoas e que tem fábricas de montagem na China e nos EUA, embora já tenha conhecido melhores dias...
Alguém, entretanto, sugeriu que essa energia em trânsito de Portugal para Leste se perde a aquecer as linhas de Transporte, mas não é assim que o Sistema eléctrico funciona.
O que acontece é que a Espanha consome junto da fronteira a energia em excesso que lhe despejamos e de que ela não precisa, e passa para França energia sua produzida perto da fronteira francesa, e a França, que também não precisa desta energia, fará o mesmo, obviamente.
Como notou o leitor que me lembrou que visse as cotações da energia, se o mercado fosse mesmo livre, teríamos de pagar a Espanha para ela aceitar encaixar a nossa excedentária energia eólica. Assim temos sorte, eles aceitam-na de borla...
Quem recebe sempre e não tem que se preocupar com nada disto são os produtores eólicos.

Um gosto de leitura, para quem gosta de Ciência

Talvez alguns estejam a par das observações ao climategate que o Prof. Delgado Domingos publicou no Expresso, no dia 30 de Novembro.
Dias depois, um jovem e ambicioso investigador ambientalista com um curriculum auto-laudatório surpreendente, Prof. convidado da cátedra "Rui Nabeiro" da Universidade de Évora de cujo reitor é filho, decidiu atacar Delgado Domingos no mesmo Expresso.
E, no seguimento, o Prof. Delgado Domingos deu-se ao trabalho de replicar com uma carta que esse jovem investigador publicou no seu blog.
Esta carta é um prazer de leitura, para quem já fez Investigação com modelos matemáticos computacionais e conhece a tentação de os "martelar" para que as suas previsões batam certo com a realidade. Pode ser lida aqui. Fica-se a perceber muita coisa e só tenho pena que um texto tão pedagógico se possa vir a perder...

Um negócio e peras!

Como é sabido, nos últimos dias tem chovido e estado imenso vento.
Sendo assim, surge uma questão interessante: à noite, quando o vento sopra mais forte, e dado que as barragens estão cheias de água da chuva e não podem armazenar mais, que tem feito a REN ao excesso de energia eólica existente?
Desde há dias que a REN deixou de publicar gráficos (diagramas diários), se não mostrava-vos.
Como não posso mostrar, posso apenas somar 2 e 2, a partir de outros dados da REN. Por exemplo e relativamente à véspera de Natal:

• As eólicas estiveram a trabalhar à potência média de, somando-lhe alguma cogeração, 3188 MW, atingindo o máximo de 3848 MW;
• As hídricas estiveram também a produzir uns 1504 MW, em média, chegando a atingir o máximo de quase 1840 MW.
• As térmicas produziram em média apenas 1167 MW, e portanto estiveram apenas com o mínimo de segurança ligado.
• O consumo médio foi de 5596 MW, incluindo 425 de bombagem para armazenamento e 160 de importação.

Mas, obviamente, e embora os sumidos diagramas da REN não permitam mostrá-lo, de madrugada havia de certeza excesso de energia eólica na rede, e não se podia desligar as eólicas nem fechar as comportas das hídricas. Que se fez então a tal energia excedentária?
Exportou-se, só pode ter sido isso.
A que preço?
Pois os dados da REN estão difíceis de aceder. O computador deles dá repetidamente o erro de "server too busy". Mas pode saber-se o seguinte: o preço do kwh no mercado ibérico tem estado a 2,99 ç/kwh, e há o gráfico de preços marginais que anexo.

Sabendo-se que o kwh é pago ao nosso produtor eólico à volta de 9 ç/kwh, digam lá se isto não é um negócio e peras?...
E também se fica a perceber o porquê do investimento previsto em armazenagem hídrica...

A central das ondas do Governo - corrigido e com mais um parágrafo

Ontem, nem percebi bem porque razão, os media lembraram-se de ir visitar o túmulo da central eléctrica de energia das ondas que jaz na Póvoa de Varzim, paralizada sem remédio apenas 3 meses depois de inaugurada. Custou esta experiência, totalmente importada chaves-na-mão e sem qualquer incorporação portuguesa a não ser o dinheiro investido, 9 milhões de €, dos quais 1,2 milhões do erário público, e vale a pena ouvir as palavras do então Ministro da Economia (no hyperlink atrás) para ver a grandiloquência do projecto!
A central começou a funcionar e ao fim de 3 meses avariou de tal maneira que a construtora saiu do projecto.
Mas, segundo a reportagem da SIC para que hyperlinko atrás, há mais projectos destes em preparação, aparentemente "encalhados" por burocracias. E, dizem os jornalistas e um tal Sr. António Sarmento de um "Wave Energy Center", que assim Portugal "corre o risco de perder a corrida"  a esta forma de energia. E qual a contribuição de Portugal para tal corrida? Como explica a reportagem, uma tarifa subsidiada que "despertou o entusiasmo em todo o mundo" que teria protótipos para testar e ninguém que pagasse a experiência...

E no entanto, esta não é a primeira central de ondas testada em Portugal.
Ao que parece, já toda a gente se esqueceu da central da Ilha do Pico, decidida em 1992 e inaugurada em 1999, e imediatamente transtornada por avarias constantes que a paralisaram até 2005, quando um consórcio a repôs em funcionamento por um ano apenas para confirmar "a persistência de limitações técnicas na estrutura original do grupo gerador"...
A ideia parece não ter sido de todo abandonada, mas em 2008 já eram até os próprios suportes em cimento da estrutura que estavam danificados pelo mar...
Será que andamos com azar, em Portugal?

A verdade é que a História das tentivas de conseguir usar a energia das ondas para produzir electricidade tem mais de um século! É uma história antiga e com múltiplas experiências prototípicas em variados países do mundo, com realce para o Reino Unido e o Japão, e que se defronta com problemas semelhantes aos das turbinas eólicas, mas ainda muito mais difíceis!
Tal como para as turbinas eólicas, as bases científicas para o seu projecto foram estabelecidas na altura da II Guerra Mundial por um país beligerante com carências dramáticas de petróleo, neste caso o Japão. Compreende-se, por isso e aliás, que desde então e até aos anos 90 o Japão tenha investigado infatigavelmente formas de extrair energia das ondas. O Japão tem tudo o que é preciso para liderar tal tecnologia: décadas de experiência, excelentes e muitos engenheiros, óptima capacidade industrial, imenso mar e falta de recursos naturais em combustíveis fósseis!
E no entanto, o Japão nunca passou até agora da fase dos protótipos experimentais.
Além do Japão, muitos outros países têm investigado teórica e experimentalmente à exaustão diversas soluções, dos EUA ao Reino Unido, passando pela Austrália, Irlanda, e outros. Mas experimentação comercial, essa, só em... Portugal!!!
E qual é a dificuldade técnico-económica que tem impedido o resto do mundo de considerar que se podia passar à fase comercial desta tecnologia?
Um problema similar ao que defrontam as turbinas eólicas, mas em muito pior escala: a extrema irregularidade e variabilidade das ondas! Basicamente, uma turbina de ondas tem de ser capaz de suportar uma potência instantânea máxima nas ondas 10 vezes maior que a potência média que extrai delas, enquanto no vento essa relação é só de 4 vezes.
Ora se este problema já tornou extremamente difícil a construção de pás para as turbinas eólicas que suportassem o vento sem se partirem (o que só há poucas décadas, e só para os melhores fabricantes, foi conseguido), imagine-se a dificuldade do problema para as turbinas de ondas! Além disso estas turbinas têm de ser capazes de suportarem tempestades oceânicas e a corrosão marinha. Claro que se pode sobredimensionar uma turbina para aguentar tal esforço, mas então o problema passa a ser económico: a potência média que tal turbina extrai das ondas não paga o sobredimensionamento que a referida potência máxima requer, nem de perto nem de longe!
Talvez um dia se encontrem soluções que resolvam satisfatoriamente o problema. Portugal até tem participado nessa investigação, como a central da Ilha do Pico atesta, uma central experimental em que o Prof. António Falcão do IST tantos anos da sua investigação académica investiu e em que algumas empresas nacionais põem lá o nome mas nenhum empenho.
Recentemente, o Prof. António Falcão publicou um artigo de síntese numa prestigiada revista em que descreve as inúmeras opções tecnológicas em investigação, sobretudo na União Europeia desde que esta resolveu financiar tal pesquisa no início dos anos 90. Sendo um artigo focado nas opções tecnológicas, ele conclui notando que as turbinas de ondas, para serem viáveis, têm de ter dimensões que as tornem ressonantes com a oscilação das ondas (que nem é sempre a mesma), o que por sua vez requer que não possam ser pequenas, o que implica sempre um elevado custo para as instalações experimentais, impedindo que se evolua de pequenas turbinas para maiores á medida que se adquira experiência e resolvam os problemas construtivos, como aconteceu com as turbinas eólicas.
Um grande mistério é por que razão ninguém fala da experiência da Ilha do Pico que antecedeu a "Pelamis" que tanto entusiasmou o Ministro Pinho! Ou será que ele(s) até sabia(m) que aquilo nunca funcionaria e esperava(m) apenas que ninguém mais falasse no assunto a seguir à (encomendada) inauguração? É inacreditável...

Nota: os meus agradecimentos ao colega Gil Marques pelo comentário privado que me endereçou.