Qual o tipo de energia que utiliza para transformar em energia elétrica hidrelétrica?

Responsável por 65% da capacidade instalada elétrica do Brasil, segundo a Empresa de Pesquisa Energética (EPE), a energia hidrelétrica é aquela gerada ao transformar a força da água, geralmente de um rio, em energia elétrica. O aproveitamento da água como fonte de energia exige a instalação de grandes infraestruturas hidráulicas: as usinas hidrelétricas. 

Essas usinas são do tipo fio d´água, onde não há represamento, ou, em sua maioria, contam com turbinas que rodam impulsionadas pela pressão da água em um rio que foi previamente represado. Quando giram, essas turbinas acionam diretamente os geradores que estão na represa. A turbina transforma a energia cinética em energia mecânica. O eixo da turbina está unido ao do gerador elétrico, que ao girar converte a energia mecânica em energia elétrica. 

Quanto ao tipo de reservatório, as usinas hidrelétricas são classificadas em três tipos: usinas a fio d’água (praticamente sem capacidade de regularização), usinas com reservatório e usinas reversíveis ou de bombeamento. 

Funcionando como uma fonte firme de energia, a produção gerada por uma usina hidrelétrica é totalmente renovável e considerada fundamental para a transição energética e para a descarbonização da economia. Maior produtora independente de energia do mundo, a ENGIE tem em seu portfólio no Brasil 12 hidrelétricas, totalizando uma capacidade instalada de 8.102 MW.

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Vantagens e desvantagens da energia hidrelétrica

As principais vantagens da energia hidrelétrica são o seu custo, sua alta capacidade de produção e o fato de ser uma fonte renovável e com zero emissão de carbono. As hidrelétricas também garantem que outras fontes renováveis sejam instaladas, como as eólicas e solares, que são intermitentes. Um dos principais impactos da energia hidrelétrica são as áreas alagadas e, em alguns casos, a necessidade de realocação de comunidades. No entanto, na maior parte das vezes essa mudança gera melhorias para aquelas pessoas impactadas.

No Brasil, a energia hidrelétrica responde pela maior parte da capacidade instalada, segundo dados da Aneel.

Veja quais são os principais elementos de uma usina hidrelétrica: 

• Barragem: Tem como finalidade interromper o ciclo natural do rio, criando um reservatório de água. 
• Represa: é o local de armazenamento de água, propriamente dito. 
• Usina: é a construção onde estão localizados os grupos de geração de energia.
• Usina hidrelétrica: usina na qual a energia elétrica é obtida por conversão da energia potencial e cinética da água. 
• Usina a fio d’água: usina hidrelétrica ou pequena central hidrelétrica que não dispõe de reservatório de água ou têm reservatórios pouco relevantes. 
• Usinas com reservatório: possuem reservatórios de acumulação que armazenam água e regulam seu funcionamento para atender as demandas de energia. 
• Usinas reversíveis ou de bombeamento: são aquelas que possuem um mecanismo de bombeamento de água de um reservatório inferior para um superior conforme a vazão hidráulica.

Uma usina hidrelétrica é um conjunto de obras e equipamentos utilizados para produzir energia elétrica por meio do aproveitamento da água dos rios. Para que isso aconteça, a energia potencial gravitacional da água é transformada, antes, em energia cinética de rotação e só depois é convertida em energia elétrica.

Atualmente, de acordo com 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 hidrelétrica (com 63,8% da produção), a eólica (9,3%), a biomassa e o biogás (8,9%) e a solar centralizada (1,4%).

Além disso, as usinas hidrelétricas também são destaque quando o assunto é potência fiscalizada, considerada a partir da operação comercial feita por uma primeira unidade geradora. Isso porque mais de 100 mil MW dos cerca de 170 mil MW de potência fiscalizada no Brasil são originários de hidrelétricas.

É por conta desse protagonismo que, neste texto, vamos explicar o que é usina hidrelétrica, como ela funciona e quais são as 5 principais do país. Para saber mais, siga com a gente!

O que é uma usina hidrelétrica?

Como adiantamos no início, uma usina hidrelétrica — também conhecida como central hidroelétrica ou usina hidroelétrica — é um projeto de engenharia que usa a força das águas para gerar energia. Essa obra reúne um conjunto de projetos das engenharias civil, elétrica, ambiental, mecânica e de energia, além das áreas de hidráulica, geologia, entre outras.

Para produzir energia hidrelétrica, as usinas fazem a integração da vazão do rio, da quantidade de água disponível em determinado período de tempo e dos desníveis do relevo — sejam eles naturais, como as quedas d’água, ou criados artificialmente.  

A estrutura da usina é composta, basicamente, por:

• barragem;
• sistema de captação e adução de água;
• casa de força (que abriga turbina e gerador);
• vertedouro.

Agora que você já sabe o que é uma usina hidrelétrica, quer entender como essas estruturas trabalham de forma integrada para proporcionar o seu funcionamento? Explicamos no próximo tópico!

Como uma usina hidrelétrica funciona? Veja o passo a passo

Como já vimos anteriormente, as usinas hidrelétricas funcionam por meio da pressão da água. É ela que gira a turbina para transformar a energia potencial gravitacional em energia cinética (relacionada ao movimento de um objeto).

A energia cinética é transformada pelo gerador em energia elétrica, que é o produto final a ser distribuído por meio de fios e cabos. Distribuída em baixa tensão, ela pode finalmente atender casas, indústrias, comércios e outros segmentos.

O passo a passo se dá da seguinte forma: primeiramente, a barragem é utilizada para interromper o curso normal do rio e assim formar o reservatório. Além de “estocar” a água, esse reservatório serve para a formação do desnível necessário para a captação da água em volume adequado e a regularização da vazão dos rios em períodos de chuva ou estiagem.

Já os sistemas de captação e adução são formados por túneis, canais ou condutos metálicos, que têm a função de levar a água até a casa de força. Nela, ficam caixa espiral, turbinas, gerador, sistema de excitação e regulador de velocidade.

As turbinas são formadas por uma série de pás ligadas a um eixo conectado ao gerador. São utilizadas para fazer um movimento giratório, que converte energia cinética (do movimento da água) em energia elétrica. Esse processo se dá justamente por meio do gerador, que produz a eletricidade. Depois de passar pela turbina, a água é restituída ao leito natural do rio pelo canal de fuga.

Por fim, há o vertedouro, que tem como objetivo permitir a saída da água quando os níveis do reservatório ultrapassam os limites recomendados. Ele abre quando há excesso de vazão e/ou de chuva. Ou, de modo geral, quando há água em quantidade maior que a necessária para a geração de energia. Em épocas de chuva, os vertedouros são fundamentais para evitar enchentes na região do entorno da usina.

A energia hidrelétrica é limpa?

A energia hidrelétrica é classificada como limpa no mercado internacional, já que não promove a queima de combustíveis fósseis e aproveita o potencial hidráulico das águas dos rios.

Ainda assim, a resposta sobre essa pergunta costuma gerar algumas controvérsias. Isso porque há alguns pontos negativos, decorrentes da construção das usinas, que podem causar impactos ambientais e sociais.

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 o número, Tucuruí seria responsável pela emissão de 13% a 18% de gases do efeito estufa da cidade de São Paulo, que, no mesmo ano, liberou 53 milhões de toneladas de CO2 provenientes de combustíveis fósseis. O valor é significativo para uma fonte de energia classificada como limpa.

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 GEE e assim o impacto ambiental. As PCHs são consideradas internacionalmente uma fonte de energia limpa e renovável.

Agora que você entendeu o que é usina hidrelétrica, como ela funciona e se a energia hidrelétrica é limpa, vamos apresentar quais são as principais usinas hidrelétricas em funcionamento no país. Confira abaixo!

Quais são as 5 principais usinas hidrelétricas do Brasil?

Por fim, é hora de ficar por dentro de quais são as principais usinas hidrelétricas do Brasil. Provavelmente você já conhece algumas delas, mas veja abaixo uma lista com as 5 que melhor consolidam o potencial hidrelétrico do país:

1. Itaipu (Binacional), no Paraná;
2. Belo Monte, no Pará;
3. Tucuruí, no Pará;
4. Jirau, no Pará;
5. Santo Antônio, em Rondônia.

As usinas hidrelétricas destacadas acima, cada qual com suas características, produzem energia para os mais diferentes usos da população.

E então, este artigo foi útil para que você entendesse o que é hidrelétrica, como ela funciona e quais as vantagens de usá-la no Brasil? Visite outros artigos do nosso blog e aprenda ainda mais sobre fontes de energia!

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