Qual é a massa de CO2, em toneladas, que deixa de ser liberada na atmosfera, para cada 100 g de pastilhas de urânio enriquecido utilizadas em substituição ao carvão como fonte de energia?
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Queremos descobrir quanto de dióxido de carbono (CO₂) deixa de ser liberado na atmosfera quando usamos 100 gramas de pastilhas de urânio enriquecido em vez de carvão para gerar energia. Para resolver isso, precisamos saber:
- Energia gerada pelo urânio enriquecido: Quanto de energia 100g de urânio podem produzir.
- Emissões de CO₂ do carvão: Quanto de CO₂ é emitido para cada unidade de energia gerada pelo carvão.
Vamos precisar usar conceitos de energia nuclear, emissões de carbono e algumas fórmulas matemáticas para calcular a redução de CO₂.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir quanta energia é gerada por 100 gramas de urânio enriquecido. A energia liberada pela fissão nuclear do urânio é enorme comparada à do carvão. Em média, 1 kg de urânio pode gerar cerca de 24.000 MWh (megawatt-hora) de energia.
Então, para 100 gramas (que é 0,1 kg) de urânio, a energia gerada seria:
Passo 3
Agora, precisamos saber quanto de CO₂ é emitido quando essa mesma quantidade de energia é gerada pelo carvão. Em média, a queima de carvão emite cerca de 0,34 kg de CO₂ por kWh de energia produzida.
Primeiro, vamos converter MWh para kWh:
Então, a emissão de CO₂ seria:
Passo 4
Agora, queremos saber quanto isso representa em toneladas. Sabemos que 1 tonelada é igual a 1.000 kg. Então, dividimos os kg de CO₂ por 1.000:
Resposta
Portanto, ao utilizar 100 gramas de pastilhas de urânio enriquecido em vez de carvão para gerar energia, evitamos a emissão de aproximadamente 816 toneladas de CO₂ na atmosfera.