Indústrias Nucleares do Brasil

Indústrias Nucleares Brasileiras No País, o responsável pelo processo de enriquecimento são as Indústrias Nucleares do Brasil S.A. que atua em duas áreas estratégicas: a de extração, tratamento e processamento industrial do urânio e a de produção de minerais pesados. Ao completar 15 anos de existência, o ministro da Ciência e Tecnologia anunciou (06.10.2003) que até 2014 o País estará exportando urânio enriquecido e que  começaria a enriquecer urânio a partir de maio de 2004.

Em 1988, a INB sucedeu a NUCLEBRÁS e, em 1994, incorporou suas controladas - NUCLEBRÁS Enriquecimento Isotópico S.A. (NUCLEI); Urânio do Brasil S.A. e NUCLEMON Mínero-Química Ltda. - passando a explorar e desenvolver os processos industriais do ciclo do combustível nuclear.

Pastilhas de urânio.
As reservas brasileiras de urânio, à época dos acordos com os EUA e Alemanha eram insuficientes para o programa nuclear brasileiro. Em 1978, no 30° Congresso de Geologia, em Recife, é que se anunciou que nossas reservas eram maiores e suficientes para abastecer 35 reatores de grande porte por 40 anos. Atualmente a INB executa as duas pontas do ciclo do combustível nuclear: mineração e beneficiamento de urânio, fabricação e montagem dos elementos combustíveis.

Jazidas de Urânio

O Brasil possui a sexta maior reserva mundial de urânio, segundo a INB (Indústrias Nucleares do Brasil), estatal responsável pela fabricação de combustíveis nucleares. Apesar disso, o país depende de outros países para enriquecer o seu urânio e fazer funcionar as usinas de Angra I e II. Em outubro de 2003, o então ministro da Ciência e Tecnologia, Roberto Amaral, anunciou que o Brasil começaria em 2004 a enriquecer urânio, com o objetivo de economizar cerca de US$ 12 milhões a cada 14 meses. Esse processo começa na fábrica de Resende (RJ).

A reserva brasileira é estimada em 309,3 mil t, segundo a INB, que usa dados referentes a junho de 2001. As principais jazidas do país estão nos Estados da Bahia, Ceará, Minas Gerais e Paraná. Em Itatiaia (interior do CE), está a maior reserva de urânio do país (142,5 mil t). Na Bahia, as reservas --estimadas em 100,7 mil t- ficam nos municípios de Caetité e Lagoa Real. Em Caldas (MG), são calculadas 4.500 t. Em todo o mundo, calcula-se que as reservas totalizem 4,4 milhões de toneladas, segundo a INB.

O ranking das maiores reservas, em toneladas, é liderado pelo Cazaquistão (957 mil), seguido pela Austrália (910 mil), África do Sul (369 mil), EUA (355 mil) e Canadá (332 mil). Segundo a INB, os estudos de exploração foram feitos em apenas 25% do território nacional. Ou seja, há potencial de encontrar novas reservas. Em 1975, as reservas conhecidas do país somavam apenas 9.400 t. Foram descobertos ainda depósitos de urânio associados a outros minerais, como em Pitinga (AM) e Carajás (PA).

A INB tem diversas jazidas de urânio entre as quais destacam-se: Caldas (MG), Lagoa Real (BA) e a de Itataia (CE). Destas, 100 mil t estão na província baiana de Lagoa Real. No Complexo Mínero-Industrial do Planalto de Poços de Caldas (CIPC), a INB extrai urânio e beneficia, produzindo um sal de cor amarela (yellowcake), dando início ao ciclo do combustível nuclear. Na Unidade de Lagoa Real, Bahia, o empreendimento é capaz de produzir 300 t/ano de concentrado de urânio. Em Caetité, o complexo mina-beneficiamento ocupa uma área de 1.200 ha, a 756 km de Salvador, Bahia. Em abril de 2000 houve vazamento para o meio-ambiente de 5.000 litros de licor de urânio. O fato foi mantido em sigilo e a INB multada em R$ 119.130,00

Na área de tratamento físico de minerais pesados, a INB produz, na usina de Buena, no Norte Fluminense, monazita, zirconita, ilmenita e rutilo. Para a monazita a INB desenvolve um processo de beneficiamento que produzirá os elementos de terras-raras, indispensáveis à produção de um grande número de componentes de alta tecnologia, que são partes integrantes de telefones celulares, tubos de imagem de televisão e cerâmicas de alto desempenho.

Como empresa de tecnologia de ponta, a INB produziu, na FEC, além das recargas de Angra I, materiais como os conjuntos mecânicos usados no primeiro e segundo Satélites Brasileiros de Coleta de Dados (SCD 1 e SCD 2) e equipamentos para o caça AMX, da EMBRAER.

O acordo com a Argentina permitirá que a INB também forneça combustível para a usina Atucha II. Em 17.01.2001 o Brasil assinou com a Coréia do Sul acordo de cooperação nuclear, permitindo a venda de urânio enriquecido. O fato permite que se houver problemas na Argentina, a FEC continue trabalhando para atender a outro cliente externo.

Fábrica de Elementos Combustíveis

Na Fábrica de Elementos Combustíveis (FEC), em Resende, no Estado do Rio de Janeiro, a INB produz os elementos combustíveis. A FEC tem capacidade nominal anual para processar 100 t de urânio e fabricar 145 elementos combustíveis.

A partir de 1997, a INB passou a integrar o grupo de produtores mundiais de pó e pastilhas de urânio, com a implantação de duas linhas completas de produção: uma para a reconversão do hexafluoreto de urânio em pó e outra para a transformação deste em pastilhas.

Apenas uma etapa do ciclo do combustível nuclear continua sendo realizada no exterior: a conversão do yellowcake em hexafluoreto de urânio. A cooperação com o Centro Tecnológico da Marinha, em São Paulo, possibilitou grande avanço em todo o processo de ultracentrifugação.

Em 10.07.2000 foi assinado o contrato entre a INB e o Centro Tecnológico da Marinha, em São Paulo, para a construção da primeira unidade de enriquecimento em escala industrial, no complexo da estatal em Resende.

Essa também é a principal etapa do processo de produção de combustível para as usinas nucleares, no início de 2002. Com isso, o Brasil passa a ser o primeiro país da América Latina e um dos poucos no mundo a deter essa tecnologia. Serão investidos R$ 250 milhões no projeto, previsto para ser concluído em oito anos.

Segundo o presidente da INB, Roberto Franca, os planos prevêem uma produção anual de urânio enriquecido suficiente para atender à metade das necessidades das usinas de Angra I e II, resultando em uma economia de divisas de US$ 12 milhões anuais.

A intenção da INB é de ampliar a unidade para 100 mil UTS em oito anos. "Para nos tornarmos independentes, no entanto, precisaremos de mais um reator em operação – no caso, Angra III– e elevar a capacidade de produção para 200 ou 330 mil UTS por ano para cada conjunto de recargas, o que representaria uma economia estimada de US$ 33 milhões anuais, referentes à aquisição dos serviços de enriquecimento no exterior".

Nesse primeiro momento, a nova unidade de enriquecimento será instalada na unidade II, existente na INB em Resende e aproveitará, além do espaço físico (um prédio, capaz de suportar terremotos de até 7,5 na escala Richter), equipamentos de recepção de urânio e demais sistemas auxiliares e de utilidades pertencentes à extinta NUCLEI.

Estes equipamentos haviam sido adquiridos originalmente para enriquecer urânio através da tecnologia de jato centrífugo, estabelecido pelo Acordo Brasil-Alemanha, mas que se mostrou inviável economicamente e não chegou a ser concluído.

Quase toda a área da extinta NUCLEI e os investimentos feitos no período entre 1975 e 1990, e que somaram algo próximo a US$ 290 milhões, serão reaproveitados pela INB não apenas para a usina de enriquecimento, mas também para as unidades fabris de pó (prevista para estar concluída e entrar em operação em março de 1999) e pastilhas (em operação já em agosto deste ano).

Nos três processos atualmente em uso no mundo (ultracentrifugação, difusão gasosa e jato centrífugo) obrigatoriamente são necessários esses sistemas de entrada do gás de urânio (hexafluoreto de urânio, UF6) e de saída (tubulações que recolhem o urânio enriquecido e o armazenam em cilindros).

Pelo acordo firmado com a Marinha, será mantida a mesma filosofia de proteção e sigilo das informações tecnológicas referentes às ultracentrífugas.

Do espaço físico total das instalações da extinta NUCLEI, que soma aproximadamente 18.000 m2, 50% são ocupados pelas unidades de reconversão e pastilhas, e os demais 50% pela planta de enriquecimento de urânio, sendo que as centrífugas, especificamente, deverão ocupar, nessa primeira fase, cerca de 1.700 m2.

O terreno contíguo à unidade II tem um espaço para construção de galpões para abrigar um novo conjunto de máquinas previsto no projeto de expansão. Roberto da Franca explica que por questões comerciais, e mesmo de ordem técnica, não pode revelar o número de máquinas que serão instaladas, mas ressalta que inicialmente a capacidade de produção será muito pequena. "Deverá atender apenas 10% das necessidades de Angra I e Angra II. Os demais 90% continuarão sendo adquiridos do exterior pelos próximos quatro anos".

A nacionalização do processo de enriquecimento não trará, de imediato, vantagens financeiras substantivas para o País, mas é de grande importância na medida em que a continuidade do desenvolvimento tecnológico permitirá ao Brasil diminuir sua dependência externa e reduzir gastos com a aquisição de serviços de enriquecimento no exterior (da ordem de US$ 23 milhões) apenas para as recargas de Angra I e II.

Antes a INB importava urânio enriquecido da URENCO. A nova unidade de enriquecimento deverá começar a produzir a partir do primeiro ano após a assinatura do contrato com a Marinha. A inauguração desta fase foi em 11.12.2002.

No que se refere à unidade de pastilhas, a previsão é de que produza 20 t de pastilhas de dióxido de urânio que irão suprir em parte o núcleo inicial da Usina de Angra II. Com a conclusão das três unidades (reconversão, pastilhas e enriquecimento), a INB poderá atingir a praticamente 90% de nacionalização de todo o ciclo de combustível e com a demanda futura de Angra III, uma sensível redução de custo de seu produto. A unidade de reconversão entrou em operação no início de 1999.

Ciclo do Combustível



1
MINERAÇÃO E PRODUÇÃO DE CONCENTRADO DE U
3O8
O elemento químico urânio é um metal encontrado em formações rochosas da crosta terrestre. Após o conjunto de operações, que tem como objetivo descobrir uma jazida e fazer sua avaliação econômica, prospecção e pesquisa, determina-se o local onde será realizada a extração do minério do solo, e o início dos procedimentos para a
mineração e para o beneficiamento.

2
CONVERSÃO DE U
3O8 EM UF6.

É a transformação do yellowcake (U3O8) em hexafluoreto de urânio (UF6). Na usina de conversão, o urânio sob a forma de yellowcake, é dissolvido e purificado, obtendo-se então o urânio nuclearmente puro. A seguir, é convertido para o estado gasoso, o hexafluoreto de urânio (UF6), para permitir a transformação seguinte - o enriquecimento isotópico. Na continuação do processo 250 g de yellowcake produzirão 1 pastilha de urânio.

3
ENRIQUECIMENTO ISOTÓPICO

O urânio 235 é o isótopo físsil responsável pela reação em cadeia nos reatores nucleares. A operação de enriquecimento do urânio tem por objetivo aumentar a concentração do urânio 235 acima da natural - o urânio natural contém apenas 0,7% de urânio 235 - para, em torno de 3% permitir sua utilização como combustível para geração de energia elétrica.

4
RECONVERSÃO DO UF6 EM PÓ DE UO2

O hexafluoreto de urânio (UF6) é transformado em dióxido de urânio (UO2). Reconversão é o retorno do gás UF6 ao estado sólido, sob a forma de pó de dióxido de urânio (UO2). Reconverter gás em pó é concentrar o urânio de maneira apropriada para sua utilização como combustível. Esta etapa, em que o urânio já é combustível é realizada em Resende, na Unidade II da Fábrica de Elementos Combustíveis.

5
FABRICAÇÃO DE PASTILHAS DE UO2

Duas pastilhas de urânio produzem energia suficiente para atender, por um mês, uma residência média em que vivam quatro pessoas. Em Resende está montada a Unidade II da Fábrica de Elementos Combustíveis, destinada também à produção de pastilhas de dióxido de urânio (UO2), que após serem submetidas a diversos testes dimensionais, metalográficos e químicos estarão aptas a compor o combustível para centrais nucleares.

6
FABRICAÇÃO DE ELEMENTOS COMBUSTÍVEIS

O elemento combustível é composto pelas pastilhas de dióxido de urânio montadas em tubos de uma liga metálica especial - o zircaloy - formando um conjunto de varetas, cuja estrutura é mantida rígida por reticulados chamados grades espaçadoras. Ainda em Resende, na Unidade I da Fábrica de Elementos Combustíveis, é produzido, obedecendo a severos padrões de qualidade e precisão mecânica, o Elemento Combustível.

7
GERAÇÃO DE ENERGIA

Produção de energia elétrica através da fissão do núcleo do átomo. As usinas nucleares são centrais termelétricas compostas de um sistema de geração de vapor, uma turbina para transformação do vapor em energia mecânica e de um gerador para a transformação de energia mecânica em energia elétrica. A geração de vapor ocorre devido à fissão de núcleos de átomos de urânio.