Energia Hidrelétrica:Como Funciona, Vantagens e Desvantagens

POR Pedro Coelho

Publicado: sábado, 2 de janeiro de 2016

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A Energia Hidrelétrica é um tipo de energia renovável, obtida através do aproveitamento do potencial dos rios e seus desníveis. Ela é bem comum no Brasil, sendo uma fonte de energia limpa, pois não tem presença de gases tóxicos, e é barata, pois não há gastos com combustível, que é a própria água do rio.

Foto da usina hidrelétrica de Itaipu 

Instalação e Funcionamento de uma Hidrelétrica

As usinas são construídas próximas aos rios, cuja movimentação e volume são convertidos em energia potencial e devem ser o suficiente para movimentar turbinas geradoras de energia mecânica. As turbinas, que lembram grandes cataventos, logo, são ligadas em geradores, que transformam a energia mecânica em elétrica, e essa carga é transportada por fios, chegando ao consumidor.

A hidrelétrica pode ser instalada em rios de pequeno ou grande porte, e dependendo do volume do rio, necessita-se, ou não, de um pequeno reservatório apenas para regularizar o fluxo da água a fim de ter um bom funcionamento das turbinas. Quanto aos custos de uma usina, somente a instalação e a manutenção da usina tem relevância, já que o combustível é à força das águas dos rios que é renovável, logo, seu preço é nulo.

Abaixo, mostramos em uma ilustração, como funciona esse tipo de usina.

Esquema ilustrado do funcionamento de uma Hidrelétrica 

As hidrelétricas são responsáveis por cerca de 95% de toda geração de energia elétrica do Brasil, sendo os outros 5% representados por usinas termelétricas e nucleares. Mundialmente, o Brasil é o terceiro maior usuário de energia hidrelétrica, perdendo apenas para a China e a Rússia.

Voltando às usinas brasileiras, podemos classificá-las por tamanho e capacidade em Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH) e Grandes Centrais Hidrelétricas (GCH).

PCH – Pequena Central Hidrelétrica

É uma usina hidrelétrica com capacidade entre 1 a 30 MW, e área de reservatório inferior a 3 km², sendo esse o critério para uma usina de pequeno porte.

Essas PCHs causam menos dano ao meio ambiente do que as GCHs, entretanto, se em um mesmo rio temos várias PCHs, supridas de reservatórios ou não, e ainda, o ambiente tiver densa flora e fauna e for aproveitado para agricultura, o dano pode ser igual ou até superior às de grande porte.

PCH Retiro Velho, em Aporé (GO), localizado no Rio da Prata

Na construção das PCHs, deve-se tomar cuidado com as barragens. Pois, essas barragens podem atrapalhar a migração e procriação de peixes, influenciar o curso e nível dos rios, causando inundações, e até a qualidade da água do rio pode ser prejudicada, além de também pode causar problemas erosivos e sedimentações. 

Apesar de as PCHs terem um melhor controle de danos, o custo de geração da energia pode acabar sendo maior do que a GCH, pois com uma vazão de água baixa, pode gerar ociosidade; com a vazão alta, há possibilidade de a água passar pelo vertedor; logo, o controle da PCH deve ser operado de modo rigoroso.

Exemplo ilustrado do funcionamento de uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH), esta é a PCH Cristina, que fica em Cristina (MG), localizada no Rio Lambari.

GCH – Grande Central Hidrelétrica

Também conhecida como Usina Hidrelétrica de Energia (UHE), é uma usina hidrelétrica com capacidade maior que 30 MW, e área de reservatório maior que 3km², sendo esse o critério para uma usina de grande porte.

No caso da GCH, a usina em si é um conjunto de obras e equipamentos (hidráulicos, civis, mecânicos) para um rio de maior volume e extensão, sendo necessária a instalação de um reservatório, que garanti um melhor controle da vazão de água e evita mais danos às obras da usina.

Assim como nas PCHs, as barragens da GCH podem gerar inundações, neste caso em maior escala, causando realocação de populações, comunidades e produções agrícolas, destruição de fauna e flora, entre outros.

Usina Hidrelétrica de São Simão (GO), localizada no rio Paranaíba. Exemplo de GCH.

Vantagens e Desvantagens das Hidrelétricas

Por mais que uma usina hidrelétrica seja uma das fontes mais comuns de energia no Brasil ou no mundo, deve-se entender os prós e contras do seu uso.

Entre as vantagens, podemos destacar:

• Não há custo quanto ao combustível (água do rio);
• Fonte limpa e renovável, não emite poluentes nem substâncias tóxicas, garantindo sua contribuição na luta contra o aquecimento global e o efeito estufa;
• Para um país com abundante quantidade de rios, é bem vantajosa e sustentável;
• Há coleta de água da chuva, para ser usada na agricultura e consumo próprio, através de reservatórios abertos;
• Dá suporte para outras fontes, como a solar e a eólica;
• Há uma boa relação custo/benefício, confiabilidade e eficiência.

Quanto às desvantagens, considera-se:

• Destruição da fauna e flora local, além da vegetação natural; 
• Acúmulo de sedimentos e detritos em leitos dos rios;
• Desmoronamento de barreiras;
• Extinção de espécies de peixes;
• O ambiente pode se tornar propício a transmissão de doenças, como esquistossomose e malária.
• Deslocamento de população ribeirinha e indígena;
• Processo de transmissão de energia pode sair caro;
• Em caso de seca, terá que depender de outras fontes, como termelétrica e solar.

Brasil e a Energia das Marés

Com aproximadamente 95% de energia gerada apenas por hidrelétricas, o Brasil possui várias unidades em todo o país. A grande quantidade dá-se pelos vários rios existentes, e essa fonte continua sendo fortemente investida no Brasil.

Mapa de Usinas e Estações Hidrelétricas do Brasil

Em 1889, ocorreu a primeira exploração de energia hidráulica no Brasil. Em Minas Gerais, foi instalada a Usina Marmelos no rio Paraibuna. Logo depois, em 1911, São Paulo teve sua primeira usina, Parnaíba, instalada no rio Tietê. Desde então, várias usinas foram instaladas por todo o país, primeiramente pelo grupo estrangeiro Light, e depois pela Amforp (American & Foreign Power Company), já em 1927.

A partir da década de 30, o governo brasileiro passou a tomar conta do processo de concentração do setor elétrico, concessões e autorizações sobre as instalações e os aproveitamentos hidrelétricos, incorporando ao Patrimônio da União todas as fontes de energia hidráulica. O controle ficou nas mãos da Eletrobrás em 1964, e em 1979 as ações da Light foram adquiridas à Brascan Limited. Assim todas as usinas eram consideradas nacionais.

Usina Binacional de Itaipu vista a noite.

Atualmente são mais de 1200 usinas hidrelétricas, entre elas PCHs e GCHs, com quase 95000 MW em potência ativa.

O órgão regulamentador do setor elétrico no Brasil é a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), vinculada ao Ministério de Minas e Energia, com as funções de fiscalização, transmissão, distribuição e comercialização de energia elétrica, e controle das taxas cobradas aos consumidores, entre outras funções.

As usinas mais conhecidas no Brasil são:

• Usina Binacional de Itaipu (Parceria Brasil-Paraguai), que está localizada no Rio Paraná, na fronteira do Brasil com o Paraguai. Suporta 7000 MW, apenas na parte brasileira.
• Usina de Tucuruí, localizada no rio Tocantins, município de Tucuruí (PA). Suporta 8360 MW.
• Usina de Ilha Solteira, localizada no rio Paraná, município de Ilha Solteira (SP). Suporta 3450 MW.
• Usina de Xingó, localizada no rio São Francisco, entre o Alagoas e o Sergipe. Suporta 3160 MW.
• Usina de Paulo Afonso, localizada no rio São Francisco, município de Paulo Afonso (BA). Suporta 3980 MW.
• Usina de Jirau, localizada no rio Madeira, município de Porto Velho (RO). Suporta 3750 MW.

Relação entre as Usina hidrelétrica e o aquecimento global

A usina hidrelétrica é uma fonte limpa, segura e eficiente de energia que contribui para a redução das emissões de gases de efeito estufa (GEEs) e, portanto, para a mitigação do aquecimento global. No entanto, devido às alterações na qualidade da água e ao impacto na biodiversidade, algumas usinas hidrelétricas podem também contribuir para o aquecimento global. Por exemplo, a desflorestação do local onde a usina hidrelétrica será construída pode contribuir para a liberação de grandes quantidades de GEEs na atmosfera.

Além disso, o armazenamento de água em reservatórios de usinas hidrelétricas pode aumentar a temperatura da água e, assim, afetar a temperatura local. Portanto, é importante que as usinas hidrelétricas sejam construídas e operadas de forma a minimizar seus impactos ambientais e contribuam para a redução do aquecimento global.

Referências

• Fontes alternativas de combustíveis para obtenção de energia elétrica, Carolina Sobral e Stephanie Telmo, Unisanta, Santos , São Paulo, 2014.
• http://cidadedetucurui.com/inicio/usina_hidreletrica_tucurui/opera%C3%87%C3%83oemanuten%C3%87%C3%83o/image001X.gif
• http://meioambientetecnico.blogspot.com.br/2015/04/energia-hidreletrica-vantagens-e.html
• http://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-hidreletrica.htm
• http://www.eletrobras.com/elb/natrilhadaenergia/main.asp?View=%7BC188A694-4A68-4B73-9C60-2BB973B056D2%7D
• http://geoconceicao.blogspot.com.br/2012/08/usinas-hidreletricas.html
• http://www.portalpch.com.br/saiba-mais/o-que-e-uma-pch.html
• http://geracao.grupoenergisa.com.br/en/paginas/nossos-negocios/pch-detalhes.aspx?idpch=6
• http://www.duke-energy.com.br/usinas/Paginas/UHE-e-PCH.aspx
• https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiwK2zOEghIwkfI23Th5VXFEYRPmy6pf7ZN97V4rBtsiVv75KZOzbvQmBK5CBIiv0zf-q7ob1lEFjdJFkSUE7tV3a-kW2gXMZrXkbLXXUnYRCQIwI1E1UiYVp1JogS3RIgAp99Ow8bIMO3p/s1600/brasil.jpg
• http://www.cataratasdoiguacu.com.br/portal/paginas/61-itaipu-binacional.aspx
• http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/capacidadebrasil.cfm
https://amazoniareal.com.br/hidreletricas-e-aquecimento-global-19-conclusoes/

Autora Convidada

Olá meu nome é Thabata Guerreiro, eu sou formada em engenharia química e produção multimídia na Unisanta, com especialização ainda não concluída em Tecnologia da Informação no Instituto Senac. Eu possuo uma formação mais direcionada para a área de tecnologia, e tenho conhecimento de linguagens de front end.

Espero que esse textinho tenha ajudado você que está lendo esse artigo nesse momento ;)

Sobre o autor

Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico, engenheiro de segurança do trabalho e Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, também sou estudante de engenharia civil, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e de áreas correlatas. Se você está curtindo essa postagem, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e compartilhe com seus amigos para eles curtirem também :)