O que é uma Usina hidrelétrica e como funciona?

Já parou para pensar como essas gigantes estruturas construídas em rios são as principais responsáveis por manter os apagões longe de nossas casas? Mate sua curiosidade!

Por | @alexscs Ciência

Antes de mais nada, você sabe o que é uma usina ou central hidrelétrica? Um central hidrelétrica é uma construção arquitetônica situada em ambientes propícios para a geração de energia, onde já citei, serve para gerar energia elétrica utilizando uma fonte quase inesgotável, a água. O modo de utilização da água para gerar energia se dá através o leito de um rio, ou seja, o leito natural do rio é represado para se formar um espelho gigante de água, estudos são realizados para que a construção não destrua (totalmente) a arquitetura perfeita criada por Deus.

Como o ser humano não consegue ser perfeito, as usinas geram alguns “efeitos colaterais” no meio ambiente, como alagamentos em áreas indesejadas, aumento no nível do rio, podem mudar o curso do rio que está represado de forma que este ato prejudique fauna e flora da região. Apesar disto, as usinas hidrelétricas ainda são uma fonte de energia mais barata e sem dúvidas, mais limpa se comparada à usinas Nuclear ou de Petróleo e Carvão.

Vamos ao que interessa. A água represada gera uma energia hidráulica, passando através das comportas da usina, esta energia hidráulica é convertida em energia mecânica ao passar pela turbina (depois vamos ver cada componente especificamente), a turbina passa esta energia ao gerador que armazena a eletricidade. A energia gerada é direcionada prontamente para uma ou mais linhas de transmissão interligadas na rede de distribuição elétrica.

O Brasil tem a maior usina hidrelétrica do mundo, que também pertence ao Paraguai. Acontece que a usina localiza-se na divisa dos dois países, sendo assim, é uma usina binacional. Responsável pelo abastecimento de 16,4% da energia gerada no brasil e 71,3% do consumo paraguaio, Itaipu Binacional tem uma capacidade de geração de 14 Gigawatts e já teve uma geração anual de 91 TWh em 2009. Em contra partida a barragem das três gargantas, na China, gerou 79,4 TWh neste mesmo ano.

Nos tempos modernos, com a mobilização de organizações não governamentais contra o desmatamento e agressão ao meio ambiente, muitas polêmicas e questionamentos são feitos com relação a construção de novas usinas hidrelétricas ou outras formas de geração de energia.

Uma das polêmicas que foi informada na mídia com certa repercussão foi a construção da usina hidrelétrica em Belo Monte. Enquanto o governo defende a construção como forma de garantir o abastecimento de energia elétrica nos próximos anos, moradores locais, entidades e especialistas reclamam que os riscos ambientais podem ser mais prejudiciais do que os benefícios econômicos que virão.

Voltando ao assunto em questão, a construção das usinas hidrelétricas se dá em locais onde é possível aproveitar os desníveis naturais dos cursos dos rios, além de garantir uma vazão mínima para que a produtividade não seja prejudicada (quantidade de água disponível em um determinado período de tempo e a altura de sua queda.)

E é justamente por causa dessa vazão que, algumas vezes, ocorrem apagões no Brasil. No período de seca, o volume do rio diminui e, consequentemente, a energia produzida. Aí vem os apagões e adeus internet, novela e banho quente.

Mas como funciona uma usina hidrelétrica?

Desde a represa até a distribuição de energia, a água tem o papel principal neste ciclo, seguida pelas turbinas, os geradores, o transformador, o fluxo de saída e as linhas de transmissão. Vamos ver item por item para ficar bem explicado:

BARREIRA (OU REPRESA): É onde fica armazenada a água que vai gerar toda a energia. O leito do rio é represado para que a água se acumule de forma que não falte água durante a geração de energia. Em tempos de seca, o nível da água cai ocasionando assim um racionamento de água e consequentemente de energia elétrica.

Em algumas usinas como em Itaipu, o espelho d’água pode chegar à 1350 quilômetros quadrados (é muita água). A represa é responsável (infelizmente) pelo impacto ambiental, apesar de ser uma atração para turistas e suas atividades de lazer.

CANAL: O canal nada mais é que o duto por onde a água entra até encontrar-se com as turbinas. Assim que a porta (ou comporta) é aberta, a água flui através do canal com uma pressão absurda devido ao tamanho dos dutos. É esta pressão que vai fazer com que a turbina faça seu trabalho com excelência.

TURBINAS: As turbinas são como um ventilador, porém com as asas na vertical, estas asas, em contato com a água sob muita pressão, giram em torno de seu próprio eixo. As lâminas pode ter mais de uma forma (formato de curvas, retas, disco). Normalmente, giram numa taxa de 90 rotações por minuto (RPM).

GERADORES: Os geradores são geralmente feitos de filamentos de cobre (alto condutor de energia) ou imãs. O giro das turbinas, faz com que o imã condutor em atrito elétrico com os filamentos de cobre produza a energia que será coletada pelo transformador. O funcionamento do gerador é praticamente igual à geração de energia por força mecânica, só que acionado por água e não por um motor a gasolina, por exemplo.

TRANSFORMADOR: O transformador recebe a energia produzida pelos geradores e aumenta a tensão da corrente elétrica até um nível adequado à sua condução que vai para os centros de consumo. O transformador serve para potencializar a eletricidade ao ponto de abastecer as linhas de transmissão que vão direcionar a energia para os centros de distribuição.

FLUXO DE SAÍDA: O Fluxo de saída é responsável por recolocar a água utilizada na criação da energia de volta ao leito do rio, numa tentativa de recolocar os rios em seu curso normal.

LINHAS DE TRANSMISSÃO: As linhas de distribuição, como próprio nome já diz, transmitem a energia gerada aos inúmeros centros de distribuição espalhados pela sua região. São aquelas antenas enormes instaladas próximo às rodovias. As linhas de transmissão são as responsáveis por levar a energia elétrica da usina ao consumidor.

 

As vezes utilizamos nosso computadores, assistimos televisão, utilizamos coisas que estão no nosso cotidiano através do senso comum, não nos perguntamos porque certas coisas funcionam. Ou você já pensou o que seria de nós por uma semana sem energia elétrica? Mas isto é assunto para outro dia.

Recomendado
Siga nas redes
Últimas publicações
O QUE LER EM SEGUIDA
Assuntos energiaverde, Energia e usina
Siga nas redes
Encontrou algum erro no texto?

Entre em contato com o autor e nos ajude a melhorar a qualidade dos posts cada vez mais!

AVISAR
Comentários
ASSINE NOSSA NEWSLETTER

As melhores publicações no
seu e-mail