Usina é como é chamado o conjunto de instalações destinadas a transformar determinada matéria prima em um produto acabado, pronto para o consumo; o nome usina é comumente usado para se referir às instalações de porte industrial destinadas a produzir grandes quantidades de energia.
Numa usina estarão dispostos toda uma série de máquinas e equipamentos necessários para empreender a transformação de matérias-primas ou a produção de energia. Uma usina é sempre uma edificação de grandes proporções; algumas vezes, usina pode ser sinônimo de fábrica, manufatura ou indústria, e entre os produtos que uma usina pode produzir estão: aço, açúcar, álcool, etanol, e muitos outros.
Contudo, é mais comum que o termo usina apareça para se referir a uma instalação produtora de energia, o mesmo que estação geradora ou central elétrica. Numa usina estarão reunidos os equipamentos e profissionais necessários para fazer com que algum tipo de energia seja produzida a partir de determinada fonte natural.
Para a produção de energia, essas usinas podem usar fontes renováveis e fontes não renováveis. As fontes renováveis são recursos naturais, como a luz do sol, o vento, os rios e etc. Entre as não renováveis, temos o petróleo, carvão, xisto e etc.
Entre as usinas que trabalham com fontes renováveis estão a usina de biomassa, usina solar, usina hidroelétrica, usina eólica, usina das marés e etc. Entre as usinas que operam com energia não renovável temos a usina nuclear e a usina termoelétrica.
Pela grande quantidade de água necessária para a produção de energia elétrica, as usinas hidroelétricas são as que tem as maiores instalações. A maior usina do mundo fica na China, seu nome é Three Gorges, localiza-se no rio Yangtzé e tem capacidade para gerar até 22.500 megawatts. No Brasil, a maior usina é a hidroelétrica de Itaipu, com uma capacidade de 14.000 megawatts, distribuídos entre o Brasil e o Paraguai.
Usina Nuclear
A usina nuclear funciona a partir da energia nuclear, que é aquela força capaz de manter os elementos constituintes do átomo unidos, ou seja, aquela que faz com que nêutrons, elétrons e prótons formem um conjunto. Quando esses elementos se separam, uma grande quantidade de energia é liberada, e essa é justamente a energia nuclear que as usinas nucleares utilizam em seu processo.
Para conseguir extrair essa energia, utiliza-se o processo da fissão nuclear, onde um átomo de urânio é bombardeado por nêutrons que fazem com que esse átomo aumente sua massa e se torne instável. Esse átomo, quase sempre de urânio U-235, ao se tornar instável, se divide, dando origem a dois átomos ao mesmo tempo em que libera nêutrons. Ao se chocarem com os novos átomos criados, eles se tornam instáveis e esses também se dividem, provocando uma reação em cadeira que gera grande quantidade de energia.
Com o processo da fissão nuclear gera-se calor. Os reatores nucleares estão preparados para realizar o processo de fissão nuclear e com o calor produzido aquecer a água pura em seu interior a uma temperatura de até 1500°C. Essa água segue por tubos que a leva até um vaporizador e depois retorna ao reator completando um circuito.
A vantagem da usina nuclear é que ela consegue produzir grandes quantidades de energia, valendo-se de pouca matéria prima, por exemplo, com um quilo de urânio pode-se produzir a mesma quantidade de energia que produz sete toneladas de carvão. Entretanto, as usinas nucleares são um risco para o meio ambiente, graças aos acidentes nucleares e ao lixo nuclear, extremamente perigosos para a saúde e a natureza.