Omega Energia agora é Serena. 15 anos de história, agora em uma nova jornada. Saiba Mais
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Além da água ser a fonte da vida, é também uma preciosa fonte de energia – e a usina hidrelétrica é a prova disso. Sua função é transformar a energia cinética das correntes em energia elétrica, sendo a principal fonte de energia no Brasil.
Atualmente, segundo a Secretaria de Planejamento e Desenvolvimento Energético do Ministério de Minas e Energia, o Brasil tem 83% de sua matriz elétrica originada de fontes renováveis.
Entre elas, destacam-se a energia hidrelétrica (com 63,8% da produção), a energia eólica (9,3%), a biomassa e o biogás (8,9%) e a energia solar centralizada (1,4%).
Esse protagonismo na produção de energia tem seus prós e seus contras. Mas antes de falarmos disso, entenda mais sobre como funciona uma usina hidrelétrica e descubra como colocar sua energia no lugar certo com a Serena Energia!
Uma usina hidrelétrica, também conhecida como central hidroelétrica ou usina hidroelétrica, é uma instalação que usa a força das águas para gerar energia. Por essa razão, ela está entre as formas mais limpas de geração de energia no mundo.
Essa obra é o resultado do esforço combinado de várias áreas do conhecimento humano, resultando em um projeto complexo. As principais delas são:
Essas e muitas outras áreas, como a economia e o direito, colaboram para que as usinas hidrelétricas funcionem de forma eficiente e sustentável.
Para compor uma usina hidrelétrica, são necessárias várias partes e estruturas essenciais que trabalham em conjunto entre si. Assim, esses mecanismos são responsáveis por capturar a energia da água e transformá-la em eletricidade.
A estrutura da usina é composta, basicamente, por:
Agora que você já sabe as partes componentes de uma usina hidrelétrica, resta entender como elas funcionam juntas para gerar energia.
O ponto mais importante sobre o funcionamento das usinas hidrelétricas é a pressão da água. É essa força que gira a turbina para transformar a energia potencial gravitacional em energia cinética, ou seja, a energia que está relacionada ao movimento de um objeto.
Para entender melhor como funciona uma usina hidrelétrica, vamos dividir o processo em passos.
Primeiramente, a barragem ou represa é utilizada para interromper o curso normal do rio e assim formar o reservatório de água.
Além de armazenar a água, esse reservatório serve para a formação do desnível necessário para a captação da água em volume adequado, gerando pressão.
Outra função da barragem é a regularização da vazão dos rios em períodos de chuva ou estiagem. Esse processo é feito por meio do vertedouro. Em épocas de chuva, os vertedouros são fundamentais para evitar enchentes na região do entorno da usina.
Quando a demanda por eletricidade aumenta, a água armazenada no reservatório é liberada através de uma comporta. Conforme ela desce pelo sistema de captação e adução da usina, aumentando a pressão da água e também a sua força.
Já os sistemas de captação e adução da água são formados por túneis, canais ou condutos metálicos que levam a água até a casa de força. Nela, ficam a caixa espiral, as turbinas, o gerador, o sistema de excitação e o regulador de velocidade.
Quando a pressão da água aumentada, sua força faz com que as turbinas girem. As turbinas são formadas por uma série de pás ligadas a um eixo conectado ao gerador.
Com esse movimento rotacional das turbinas, ocorre a conversão da energia cinética em energia elétrica no gerador. Depois de passar pela turbina, a água é devolvida ao leito natural do rio pelo canal de fuga.
Depois que a energia elétrica é transformada pelo gerador, ela é distribuída em baixa tensão pelas linhas de transmissão. Elas transportam essa energia até uma subestação, onde a tensão elétrica é ajustada para níveis adequados de consumo.
Assim, a energia gerada pela usina hidrelétrica pode finalmente atender a sua casa, indústrias, comércios e outros segmentos da sociedade.
Por último e não menos importante, a usina hidrelétrica conta com um sistema automatizado para ajustar as comportas, o fluxo da água e a operação das turbinas e geradores. Isso permite uma operação eficiente e segura na usina.
Além disso, é possível evitar desperdícios e preservar recursos hídricos, e também atender a demanda de energia com precisão.
Por essa razão, a eficiência de uma usina hidrelétrica aumenta conforme o avanço tecnológico da sociedade.
A capacidade de geração de energia e a estrutura utilizada para armazenar a água é o que diferencia uma usina da outra. Existem três tipos principais de usinas, de acordo com essa classificação:
1) Usinas de grande potência: possuem grande capacidade de geração de energia, geralmente acima de 100 MW (megawatts). Esse tipo de usina é responsável pela maior parte da produção de energia hidrelétrica;
2) Usinas de pequeno e médio porte: apesar de sua capacidade menor para a produção de energia, elas são igualmente importantes. Isso é especialmente verdadeiro quando o assunto é o abastecimento local de energia;
3) Usinas de pulo d’água: construídas em regiões onde não é possível fazer grandes barragens. Elas se aproveitam do fluxo contínuo de energia que flui naturalmente de um rio ou córrego, o que acaba causando um impacto ambiental menor.
Provavelmente você já conhece algumas delas, mas veja abaixo uma lista com as 5 usinas hidrelétricas que melhor consolidam o potencial hidrelétrico do país:
As usinas hidrelétricas destacadas acima, cada qual com suas características, produzem energia para os mais diferentes usos da população em diversos estados do país. Por isso, são elementos chave para a matriz energética brasileira.
Por ser uma das fontes de energia renovável mais usadas no mundo, a energia hidrelétrica traz um conjunto de vantagens diversas. Algumas delas são:
Segurança no abastecimento: as usinas hidrelétricas são conhecidas por oferecer energia de forma estável e confiável, especialmente as de grande porte.
Embora a energia hidrelétrica seja renovável, barata e eficiente, existem fatores ambientais que não podem ser ignorados quando o assunto é sustentabilidade. Um exemplo é a usina de Tucuruí, no estado brasileiro do Pará.
De acordo com artigo do pesquisador Philip M. Fearnside, do Instituto de Pesquisas da Amazônia, as emissões de gases na Usina de Tucuruí variaram de 7 milhões e 10 milhões de toneladas em 1990.
Com este número, Tucuruí seria responsável pela emissão de 13% a 18% de gases do efeito estufa da cidade de São Paulo. Naquele mesmo ano, a cidade liberou 53 milhões de toneladas de gás carbônico (CO₂) provenientes de combustíveis fósseis.
O valor é significativo para uma fonte de energia classificada como limpa.
Além disso, a construção de barragens pode afetar o ecossistema local, prejudicando a fauna e a flora aquáticas. A ocupação de terras e a transposição de peixes para a construção das usinas também pode causar conflitos com as comunidades locais.
Por outro lado, existem as Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs), ou usinas hidrelétricas de pequeno porte, que contam com um reservatório de água menor, reduzindo consideravelmente a emissão de gases de efeito estufa e o impacto ambiental.
Com a demanda crescente por energia elétrica e as preocupações com a preservação ambiental, é importante que o uso de recursos hídricos seja cada vez mais planejado de maneira consciente e equilibrada.
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