Robótica para Emergência Nuclear

Informática

24/07/2014

Nas últimas duas décadas, países como Estados Unidos, França, Alemanha e Japão têm envidado esforços no sentido de desenvolver robôs para serem empregados em situações de emergência. Tal fato se aplica à incapacidade do ser humano de realizar tarefas em ambientes de alto risco e condições impróprias para a saúde e segurança. Outro aspecto determinante é a busca por meios de atuação em ambientes com alto nível de radiação. França e Alemanha, por exemplo, são líderes nesse nicho de tecnologia uma vez que ambos detêm cerca de 80 e 25 por cento, respectivamente, de suas capacidades elétricas oriundas da indústria nuclear.

Introdução

A pesquisa de novas tecnologias para apoiar situações de emergência nuclear sempre foi um desafio para a indústria. Além disso, as limitações de recursos e financiamentos para pesquisas nos impõem a buscar formas inovadoras de lidar com esse tipo de problema. Tais limitações são compensadas com políticas prevencionistas afim de criar sistemas resilientes onde pessoas atuam como protagonistas nesse cenário com ações proativas. Por outro lado, legislações, planos de emergência, protocolos e sistemas de informação, dão apoio a essas pessoas que, direta ou indiretamente, interagem dentro do sistema, tornando-o mais seguro. Podemos destacar, também, a prática de simulações. As respostas obtidas nos resultados das simulações fomentam não apenas o desenvolvimento dos indivíduos participantes, mas também a construção de planos de ação resilientes. De acordo com Malakis e Kontogiannis (2008) e Takahashi e Kitamura (2013), simulação pode oferecer às organizações a oportunidade de trabalharem com fatores humanos em grupos dinâmicos de trabalho. Junto a isso, permitem também explorar como a organização pode responder às condições e situações inesperadas até então não planejadas.

No entanto, sabemos que não existe sistema totalmente seguro quando envolve fatores humanos. Somado a isso, situações de emergências nucleares encadeadas por acidentes ambientais como o caso do acidente nuclear da Usina Daiichi em Fukushima, Japão, onde o processo se iniciou através de um terremoto de nove pontos na Escala Richter, são imprevisíveis. Então, como poderíamos impedir ou mitigar emergências nucleares provocadas por desastres naturais? Ou, uma vez que a catástrofe se desencadeou, como poderíamos atuar em emergências pós-desastre? Nesse contexto, esse trabalho apresenta a evolução da robótica no sentido e apoiar situações de emergência nuclear.

Robótica

Composta por outras áreas de conhecimento como mecânica, eletrônica, computação, inteligência artificial, pneumática e outras, esta ciência viabiliza a construção de artefatos capazes de executar tarefas em substituição dos seres humanos. O motivo da importância dessa área é a diminuição da fadiga e a redução do risco de tarefas executadas pelo homem. Ou, simplesmente, pela incapacidade de permanência em operações que exigem períodos longos ou ininterruptos de trabalho. Algumas das tarefas dos robôs nestas condições são: operações com explosivos, busca e salvamento, pesquisas submarinas e inspeção em lugares de alto risco como áreas onde ocorreu desastre natural, lugares com concentração de gás elevada, ambientes com risco de irradiação e ambientes com risco de descarga elétrica.

Os primeiros robôs foram construídos com a finalidade de fazer coleta de amostras e trabalhos na indústria. Seus movimentos eram previamente programados e dependiam de um ambiente estável para executar a tarefa. Podemos citar os braços mecânicos de uma linha de montagem como exemplo. Esses dispositivos compuseram os robôs da chamada primeira geração. Destaco Joseph Engelberger e George Devol como personalidades importantes da época. Os robôs da segunda geração são desenvolvidos para captar informações do ambiente ao seu redor através de sensores. São capazes de se adaptarem ao meio externo, diferentemente dos da primeira geração. Essa geração de robôs é empregada em missões espaciais e podem ser encontrados em escolas de formação em robótica. A terceira geração apresenta como principais diferenças, a capacidade de simular o comportamento humano e por serem dotados de inteligência artificial. Possuem algoritmos avançados para tratar rotas, processar sons e imagens captados do meio externo. Os robôs empregados no meio militar e os do tipo humanoide são exemplos da terceira geração.

Emergência Nuclear

Grandes desastres nucleares aconteceram em diversos países no mundo. Chernobyl, Three Mile Island e Fukushima são exemplos de tragédias que causaram muitas mortes. A energia nuclear é usada, nos dias de hoje, em benefício da raça humana, porém nem sempre foi assim. O avanço tecnológico nuclear se iniciou durante a segunda grande guerra, entre 1939 e 1945. Durante esse período, os estudos eram voltados à construção de armamento de destruição em massa. O resultado desse processo, chocou a humanidade em 1945 durante os ataques a Hiroshima e a Nagasaki.

O acidente de Fukushima enfatizou a importância de responder, eficazmente, a esse tipo de emergência, independente se a causa se originou do projeto ou teve origem a partir da natureza. No Brasil, as usinas de Angra dos Reis possuem um Plano de Emergência e resposta à crise dentro da Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto (CNAAA). O Plano é executado sob coordenação dos Órgãos de Defesa Civil e está sob aprovação da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN). O desencadeamento da resposta à crise é feito a partir de perímetros denominados Zonas de Planejamento de Emergência (ZPE) que servem para categorizar a hierarquia dos riscos.

Obadia (2004) diz que organizações que manipulam tecnologia perigosa podem causar danos ao meio ambiente, à organização e às pessoas, por acidente. Além disso, a pesar do grande avanço tecnológico dos métodos e das técnicas envolvendo segurança do trabalho e a gestão de risco nos últimos anos, acidentes ainda ocorrem.

Discussão

No mundo inteiro, existem cerca de 30 países com capacidade para gerar energia elétrica a partir de reatores nucleares. No entanto, poucas nações com potencial tecnológico na área de robótica se preocupam em desenvolver artefatos para resposta à emergência em zonas críticas. Tomando como exemplo a delimitação em zonas como é feito no Brasil, como seria viabilizada a atuação em zonas mais centrais após o desastre? Parar um reator em colapso não é uma tarefa trivial. Além disso, determinados níveis de radiação são capazes de danificar materiais resistentes, bem como causar mortes. Países como França, Alemanha e Estados Unidos já possuem aparato robótico para responder crises nucleares. No entanto, o Japão, tradicionalmente conhecido por seu potencial robótico, não conseguiu responder a crise da Usina Nuclear de Daiichi, em Fukushima, com o uso da robótica, pois todos os esforços nessa área foram concentrados no desenvolvimento de humanóides, ou seja, robôs de terceira geração.

Referências

IAEA.org. In: Nuclear Power Global Status. Disponível em: < http://www.iaea.org/Publications/Magazines/Bulletin/Bull492/49204734548.html>. Acesso em: 22 jul. 2014.

Malakis, S. and Kontogiannis, T. (2008) Cognitive Strategies in Emergency and Abnormal Situations Training: Implications for Resilience in Air Traffic Control in 3rd Resilience Engineering International Symposium Antibes – Juan les Pins (F), 28 – 30 October 2008

OBADIA, I. J. Sistema de Gestão Adaptativo para Organizações com Tecnologia Perigosa: a cultura de segurança como pressuposto de excelência nuclear. Rio de Janeiro, 2004. 287 f. Tese de Doutorado – COPPE/UFRJ.

O Plano de Emergência da Central Nuclear. In: Eletrobras Eletronuclear. Disponível em: < http://www.eletronuclear.gov.br/Saibamais/PlanodeEmerg%C3%AAncia.aspx>. Acesso em: 22 jul. 2014.

Takahashi, M. and Kitamura, M (2013) Actions Contributed to Disaster Level Reduction of the Fukushima Accident. In 5th Resilience Engineering Symposium, Soesterberg, Netherland, 25th – 27th June 2013 Theme: Managing trade-offs.