Um recurso natural que pode ser reabastecido para substituir a fração gasta pelo uso e consumo é conhecido como um recurso renovável. O termo "recurso não renovável" ou "recurso finito" refere-se a um recurso natural que os processos naturais não podem facilmente reabastecer rapidamente para acompanhar o uso.

O elemento químico urânio tem o número atómico 92 e a letra U. É um metal actinídeo da série cinzento-prateada da tabela periódica. O urânio é um recurso natural que é utilizado para várias coisas.

Vários recursos naturais são renováveis. Uma pergunta comum que as pessoas têm é se o urânio é renovável ou não. Vamos analisar este recurso natural e determinar se é renovável ou não renovável.

O urânio é renovável ou não renovável?

O urânio é um material físsil pesado, necessário para a fissão nuclear. Apesar de ser um metal predominante na Terra, o urânio é um não renovável As fontes de energia não renováveis são gases, líquidos e sólidos extraídos da terra.

O único combustível fóssil comercial que é líquido é o petróleo bruto. O carvão é um sólido, enquanto o propano e o gás natural são frequentemente gases. Os combustíveis fósseis incluem o carvão, o gás natural, o propano e o petróleo, uma vez que foram criados a partir dos restos enterrados de animais e plantas extintos que existiram há milhões de anos.

Uma substância chamada minério de urânio é extraída e transformada em combustível. Não é um combustível fóssil, o urânio. Uma vez que não podem ser rapidamente substituídas, estas fontes de energia são consideradas não renováveis. As fontes de energia renováveis podem renovar-se rapidamente de forma orgânica.

Há 92 electrões e 92 protões num átomo de urânio, dos quais 6 são electrões de valência. Todos os isótopos de urânio são instáveis, o que torna o urânio muito ligeiramente radioativo.

As meias-vidas dos isótopos de urânio naturalmente presentes variam entre 159 200 anos e 4,5 mil milhões de anos. O urânio-235 e o urânio-238 são os dois isótopos de urânio natural mais prevalecentes.

O elemento com o maior peso atómico encontrado no Universo primitivo é o urânio, cuja densidade é inferior à do tungsténio ou do ouro e cerca de 70% superior à do chumbo.

É extraído para uso comercial de minerais que contêm urânio, como a uraninite, que se encontra naturalmente em pequenas quantidades de algumas partes por milhão na água, nas rochas e no solo.

O urânio é um metal ligeiramente radioativo, branco-prateado depois de refinado. A sua dureza de Mohs de 6 é comparável à do manganês, titânio, nióbio e ródio e é suficientemente forte para estilhaçar vidro.

É fracamente eletropositivo, dúctil, algo paramagnético, maleável e substancialmente eletropositivo. Quase todos os iões não metálicos e os seus compostos são reactivos com o urânio metálico, e a reatividade aumenta com o aumento da temperatura.

Porque é que a energia nuclear não é renovável?

O urânio é um material físsil pesado, necessário para a fissão nuclear. Apesar de ser um metal predominante na Terra, o urânio é um recurso não renovável. Um isótopo de urânio, o urânio-235, é o único utilizado como combustível nas centrais nucleares.

O problema é que este isótopo constitui apenas 0,7% do urânio existente na natureza e o restante 99,3% do urânio é constituído por um isótopo de combustível não nuclear chamado urânio-238.

O minério de urânio extraído deve ser submetido a um processo de moagem para remover o urânio do minério, a fim de obter níveis adequados de U-235 para o combustível nuclear. Após a moagem, o urânio deve ser refinado para obter a composição adequada para o combustível do reator nuclear.

Atualmente, existem 5,5 milhões de toneladas métricas de depósitos de urânio identificados e mais 10,5 milhões de toneladas são consideradas não descobertas. Tendo em conta a taxa de utilização atual, temos cerca de 230 anos de fornecimento de urânio, uma vez que a energia nuclear representa cerca de 11% de todas as fontes de energia utilizadas a nível mundial.

Como é produzida a energia nuclear?

Entre as fontes de eletricidade mais importantes atualmente, a energia nuclear tem baixas emissões de carbono e um impacto ambiental reduzido. Os reactores nucleares produzem energia utilizando urânio ou, em alternativa, tório como recurso natural.

Durante mais de 300 anos, a produção de energia nuclear pode ser apoiada pelos recursos de urânio conhecidos e por quaisquer recursos adicionais que possam ser extraídos. Além disso, foi demonstrado que o urânio pode ser "extraído" da água salgada.

Atualmente, isto não é economicamente viável, mas no futuro, se os recursos naturais se tornarem mais raros e se for feita mais investigação para determinar a eficiência económica da extração de urânio da água salgada, isto tornar-se-á viável.

Embora apenas uma ínfima parte do urânio utilizado nestes reactores térmicos se divida efetivamente em produtos de cisão e gere eletricidade, a quantidade de urânio utilizada nos reactores nucleares arrefecidos a água habitualmente utilizados poderia ser muito melhorada.

O urânio pode ser utilizado de forma muito mais eficaz através da modernização dos reactores rápidos, o que implica uma mudança para outros tipos de refrigerante menos típicos, o que já era conhecido e estudado mesmo antes do início da produção de energia nuclear.

Na verdade, o Experimental Breeder Reator I foi um reator que produziu energia antes de todos os outros, tendo sido arrefecido com uma solução de potássio e sódio em vez de água.

Na altura, havia um enorme incentivo para procurar motores que pudessem utilizar eficazmente o urânio, porque as reservas conhecidas de urânio eram limitadas.

Estes reactores são frequentemente designados por reactores de "reprodução" porque criam energia a partir da divisão do urânio e da formação de plutónio, que são isótopos de urânio fissionáveis.

O mesmo reator pode converter materiais radioactivos de longa duração em produtos de cisão que se tornam significativamente menos duradouros e radiotóxicos, alterando a arquitetura do núcleo do reator. Os resíduos nucleares poderiam ser consideravelmente reduzidos em quantidade e radiotoxicidade desta forma.

Quanto urânio ainda existe no mundo?

Na crosta terrestre, urânio é um elemento razoavelmente comum. Um componente da maioria dos seixos e até dos oceanos é um metal que é tão prevalente como o estanho ou o zinco. Atualmente, a quantidade total de urânio no mundo era de 6.147.800.

Desde a década de 1940, o urânio tem sido extraído comercialmente. A quantidade de urânio produzida historicamente é amplamente conhecida, mas ainda há dúvidas sobre a quantidade extraída na União Soviética de 1945 a 1990.

O programa de construção de centrais nucleares foi drasticamente reduzido em 1985. Em preparação para a construção de novas centrais, muitas empresas de serviços públicos asseguraram contratos de urânio, o que resultou numa enorme sobrecarga.

À medida que as minas se foram deteriorando, várias delas reduziram a produção ou encerraram. As empresas de serviços públicos satisfizeram a procura utilizando as suas enormes existências, em vez de recorrerem a nova produção. A introdução de urânio da antiga União Soviética no mercado ocidental, que teve início em 1993, contribuiu para o aumento do excesso de oferta.

O que acontece ao urânio durante a fissão nuclear?

O combustível nuclear mais comum é o urânio. Dois neutrões e energia são libertados do centro de um grande átomo de urânio durante a fissão nuclear. O próprio núcleo separa-se em dois subprodutos de fissão mais pequenos no mesmo momento.

Embora estes elementos não sejam necessariamente os mesmos, têm todos duas coisas em comum: são muito instáveis e radioactivos. Assim que atingem outros átomos de urânio, os dois neutrões libertados com a energia dividem-se, e o processo repete-se enquanto houver átomos de urânio físsil no reator.

O urânio pode ser utilizado como combustível de foguetões?

O urânio pode ser utilizado como combustível para foguetões, mas não é aconselhável, pelo que a maioria dos fabricantes não o utiliza. Existem dois tipos de combustível utilizados nos foguetões: o combustível sólido e o combustível líquido.

Os foguetões de combustível sólido necessitam de um oxidante e de um combustível para funcionarem. Para que o combustível arda, é necessário um oxidante que actua como um produto químico. Uma vez que não há condições meteorológicas no espaço, os foguetões também têm de trazer os seus oxidantes e combustível. O alumínio é o combustível mais frequentemente utilizado nos foguetões de combustível sólido.

Uma substância conhecida como aglutinante mantém o perclorato de amónio e o alumínio juntos para funcionarem em conjunto. O combustível tem uma consistência algo emborrachada depois de estar bem combinado.

O interior do foguetão aquece devido à energia e ao calor produzidos pela queima do combustível. O combustível líquido é mais suscetível de ser utilizado para alimentar os motores primários.

O hidrogénio líquido e o oxigénio líquido constituem os motores a combustível líquido. O combustível é o hidrogénio líquido, enquanto o oxidante é o oxigénio líquido.

O hidrogénio deve ser líquido e não gasoso para caber num pequeno depósito no foguetão. Como os gases são leves, seria necessário um depósito maior para armazenar hidrogénio gasoso do que hidrogénio líquido.

O oxigénio líquido e o hidrogénio combinam-se para formar água quando empurrados para um motor. A energia e o vapor são produzidos pelo vapor de água, semelhante ao combustível sólido. O combustível líquido e sólido são necessários para que um foguetão seja lançado da Terra para o espaço.

Uma vez que o combustível líquido é muito mais eficaz e proporciona um maior impulso quando queimado, poder-se-ia supor que os foguetões poderiam transportar combustível líquido.

O urânio pode ser reciclado?

Sim, o urânio pode ser reciclado. É possível reciclar o combustível nuclear usado para produzir novo combustível e subprodutos. No entanto, após cinco anos de utilização num reator, o combustível ainda contém mais de 90% da sua energia potencial.

Os Estados Unidos recusam-se a reciclar o combustível nuclear irradiado, mas outros países, como a França, fazem-no. Estão também a ser desenvolvidos projectos de reactores avançados que utilizam combustível nuclear irradiado ou funcionam com ele.

Conclusão

A própria extração do combustível nuclear apresenta riscos para o ambiente e para a saúde humana.

Ou seja, embora a energia nuclear, como o urânio, tenha vantagens sobre todas as outras fontes de energia não renováveis, como os combustíveis fósseis, seria negligente da nossa parte ignorar que é também uma fonte de energia não renovável com várias desvantagens relacionadas com a produção, utilização e eliminação de resíduos radioactivos.