A energia hidrelétrica é uma das principais fontes de energia renovável no mundo. É uma forma de energia limpa e sustentável que utiliza a força das águas para gerar eletricidade. Neste artigo, exploraremos o funcionamento da energia hidrelétrica, seus benefícios e desafios, bem como o papel da energia hidrelétrica no futuro da energia global.
Conteúdo
O que é Energia Hidrelétrica?
A energia hidrelétrica é a energia gerada a partir da energia cinética da água em movimento. Ela é produzida por meio de turbinas hidráulicas, que convertem a energia cinética da água em energia mecânica. Essa energia mecânica é então transformada em energia elétrica por meio de geradores.
Como Funciona a Energia Hidrelétrica?
Gerada a partir de uma usina hidrelétrica. A usina é construída em um rio, represa ou canal, onde a água é armazenada em um reservatório. Quando a água é liberada do reservatório, ela cai ou flui sobre as turbinas hidráulicas, fazendo com que elas girem. As turbinas estão conectadas a geradores que produzem eletricidade.
Barragem
Uma das principais estruturas que compõem uma usina hidrelétrica é a barragem, cuja função é interromper o ciclo natural do rio e criar um reservatório de água. Além de armazenar água, o reservatório tem outras funções, como criar o desnível de água necessário para a produção de energia, bem como regular a vazão dos rios em períodos de chuva e estiagem.
Sistema de captação (adução) de água
Para captar a água do reservatório e levá-la até a casa de força, são utilizados sistemas de adução compostos por túneis, canais e condutos metálicos.
Casa de força
Na casa de força, estão localizadas as turbinas, que são conectadas a um gerador. Por meio do movimento das turbinas, a energia cinética do movimento da água é convertida em energia elétrica.
Turbinas
Existem vários tipos de turbina, sendo a pelton, kaplan, francis e bulbo as principais. A escolha da turbina mais adequada para cada usina hidrelétrica depende da altura de queda e vazão. Por exemplo, a turbina bulbo é utilizada em usinas a fio d’água, pois não exige a existência de reservatórios e é indicada para baixas quedas e altas vazões.
Canal de fuga
Após passar pelas turbinas, a água é devolvida ao leito natural do rio pelo canal de fuga, que está localizado entre a casa de força e o rio. O dimensionamento do canal de fuga depende do tamanho da casa de força e do rio.
Vertedouro
O vertedouro permite a saída de água sempre que o nível do reservatório ultrapassa os limites recomendáveis. Isso normalmente ocorre em períodos de chuva.
O vertedouro é aberto quando a produção de energia elétrica é prejudicada porque o nível de água está acima do nível ideal; ou para evitar o transbordamento e consequentemente as enchentes no entorno da usina, o que é possível de acontecer em períodos muito chuvosos.
História da Energia Hidreletrica no Brasil
Em 22 de agosto de 1889, foi realizada a primeira experiência com eletricidade às margens do Rio Paraibuna, garantindo que a força da água seria suficiente para a instalação de uma usina. A inauguração ocorreu em 5 de setembro de 1889, provocando grande atração e desconfiança da população.
“Temos relatos de pessoas que não aprovavam a chegada da nova tecnologia. A reação do povo foi forte, com muitos considerando perigosa a nova usina. Foi espalhado inclusive o perigo com a alta voltagem da turbina instalada, que iria até soltar descargas de raios elétricos capazes de matar pessoas”, conta José Roberto Tagliati, diretor acadêmico do Centro de Ciências da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF).
Assim começou a história do aproveitamento da força das águas para gerar eletricidade no país, até se tornar a maior fonte da nossa matriz energética. Atualmente, a energia hidráulica representa mais de 60% do total da eletricidade produzida no Brasil, como podemos ver no gráfico abaixo:
Benefícios da Energia Hidrelétrica
A energia hidrelétrica apresenta uma série de benefícios em relação a outras formas de energia. Alguns dos principais benefícios incluem:
Fonte de energia limpa e renovável – Ela não emite gases de efeito estufa e não produz resíduos tóxicos. Além disso, a água utilizada na produção de energia hidrelétrica é renovável e pode ser reutilizada.
Flexibilidade e armazenamento de energia – As hidrelétricas são altamente flexíveis e podem responder rapidamente à demanda de energia. Além disso, os reservatórios das hidrelétricas podem armazenar água, o que permite a geração de energia mesmo durante períodos de seca.
Baixo custo de operação – Uma vez que as hidrelétricas são construídas, elas têm um custo operacional relativamente baixo. Isso significa que a eletricidade produzida por meio da energia hidrelétrica é mais barata do que a produzida por outras fontes de energia.
Geração de empregos – A construção e operação de hidrelétricas geram empregos e estimulam o desenvolvimento econômico em áreas rurais.
Desafios da Energia Hidrelétrica
Apesar dos benefícios, a energia hidrelétrica também apresenta desafios. Alguns dos principais desafios incluem:
- Impacto ambiental – A construção de barragens pode ter um impacto significativo no meio ambiente, incluindo a interrupção dos ecossistemas e a perda de habitats naturais.
- Relação com comunidades locais – Além do impacto ambiental, a construção de hidrelétricas também pode afetar as comunidades locais. Muitas vezes, a construção de barragens resulta no deslocamento forçado de comunidades inteiras, o que pode causar problemas sociais e econômicos.
- Dependência climática – A produção de energia hidrelétrica é altamente dependente das condições climáticas. Períodos de seca podem afetar significativamente a produção de energia, o que pode levar a problemas de abastecimento de energia.
- Manutenção e segurança – A manutenção e segurança de barragens são fundamentais para garantir a eficiência e segurança da produção de energia hidrelétrica. A falta de manutenção pode levar a falhas na estrutura das barragens e colocar em risco a vida de pessoas que vivem nas áreas próximas.
Impactos Ambientais
A seguir, listamos algumas das principais desvantagens da usina hidrelétrica para a fauna e a flora do nosso país.
- Deterioração das margens por assentamentos urbanos não planejados;
- Perda de benfeitorias, plantações e áreas agricultáveis ou alagadiças;
- Inundação de áreas utilizáveis para pecuária ou reflorestamento;
- Destruição da vegetação natural;
- Perdas de flora e fauna aquática e terrestre nativas;
- Supressão da vegetação;
- Aumento da poluição na água devido às obras realizadas na construção das usinas;
- Acentuação do assoreamento dos rios;
- Extinção de espécies de peixes típicos da região;
- Assoreamento do leito dos rios;
- Remoção da mata ciliar;
- Introdução de espécies exóticas nos reservatórios.
Futuro da Energia Hidrelétrica
A energia hidrelétrica continuará a dominar a geração de eletricidade no Brasil até 2030. A geração hidrelétrica deverá representar 58,0% da participação total na geração anual em 2030. A geração hidrelétrica deverá aumentar de 374,1 TWh em 2020 para 414,1 TWh.
O Brasil tem vários grandes rios, mudanças de altitude e altos níveis de precipitação, o que torna o país um local ideal para energia hidrelétrica.
Maiores usinas hidrelétrica no Brasil e no Mundo
Usina Hidrelétrica das Três Gargantas, China:
A usina das Três Gargantas é a maior hidrelétrica do mundo em termos de capacidade instalada, com 22,5 GW. Está localizada no rio Yangtze, na China, e foi inaugurada em 2012.
Usina Hidrelétrica de Itaipu, Brasil/Paraguai:
Itaipu é a maior usina hidrelétrica do mundo em termos de produção de energia, localizada na fronteira entre o Brasil e o Paraguai, no rio Paraná. Tem uma capacidade instalada de 14 GW e é responsável por fornecer cerca de 15% da eletricidade consumida no Brasil.
Usina Hidrelétrica de Belo Monte, Brasil:
A usina de Belo Monte é a segunda maior hidrelétrica do Brasil, localizada no rio Xingu, no estado do Pará. Tem uma capacidade instalada de 11,2 GW e foi inaugurada em 2019.
Usina Hidrelétrica de Tucuruí, Brasil:
Tucuruí está localizada no rio Tocantins, no estado do Pará, e foi inaugurada em 1984. Tem uma capacidade instalada de 8,4 GW e é uma das maiores usinas hidrelétricas do Brasil.
Usina Hidrelétrica de Guri, Venezuela:
A usina de Guri está localizada no rio Caroni, na Venezuela, e é a terceira maior hidrelétrica do mundo em termos de capacidade instalada, com 10,2 GW. Foi inaugurada em 1978 e é responsável por fornecer energia para grande parte do país.
Curiosidades
- Quase 20% da energia elétrica mundial é fornecida pelas usinas hidrelétricas.
- Além da Rússia, China e Brasil, outros países que possuem muito potencial hidráulico são: Estados Unidos e Canadá.
- A palavra “hidrelétrica” vem do grego “hydro” significa água e do latim “electricus” refere-se ao âmbar, aquele que produz eletricidade.
Conclusão
A energia hidrelétrica é uma fonte de energia limpa e renovável que desempenha um papel importante no futuro da energia global. Embora apresente alguns desafios, como o impacto ambiental e a dependência climática, a energia hidrelétrica apresenta inúmeros benefícios, como baixo custo de operação, flexibilidade e geração de empregos.
Combinando a energia hidrelétrica com outras formas de energia renovável, podemos garantir um fornecimento constante de energia limpa e sustentável para atender à crescente demanda por energia em todo o mundo.
As pessoas também perguntam
A energia hidrelétrica é cara?
A energia hidrelétrica é considerada uma das formas mais baratas de produção de energia, pois o custo de operação é baixo e a fonte de energia é gratuita.
A energia hidrelétrica é renovável?
Sim, a energia hidrelétrica é uma fonte de energia renovável, pois utiliza a força da água, que é renovável.
A energia hidrelétrica é segura?
A energia hidrelétrica é segura quando as barragens são construídas e mantidas de forma adequada. Falhas na estrutura das barragens podem colocar em risco a vida de pessoas que vivem nas áreas próximas.
