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O que é a energia hidrelétrica e como ela funciona?

energia hidrelétrica

Nossa demanda de energia está aumentando constantemente. É muito importante que o desenvolvimento da sociedade ocorra de forma sustentável. Por isso a energia hidrelétrica é uma forma renovável, limpa, confiável e flexível de produzir energia barata, geração após geração.

A energia hidrelétrica é fundamental para a economia brasileira, e o Brasil é um dos 5 países com maior potencial e energia hidráulica, levando em consideração que temos 12% da água doce do planeta. 

Essa fonte de energia atende 92% das residências no Brasil, e o destaque é a Usina de Itaipu que por sinal é uma das maiores do planeta.

Vamos entender um pouco mais sobre a energia que atualmente é a mais utilizada no Brasil. Confira!

Veja também – energia hidrelétrica vantagens e desvantagens

Como funciona a energia hidrelétrica?

Em suma, a energia hidrelétrica envolve aproveitar o potencial e a energia cinética da água para impulsionar a produção de eletricidade. O objetivo é aplicar a gravidade, pressão e movimento da água a uma turbina, permitindo que um gerador gera energia elétrica. 

Em cada usina, geralmente é construída uma usina de barragem, que coleta água de uma fonte de água. A água tem alto potencial de energia e pode ser armazenada quando há um reservatório. 

Na usina, a água corrente é usada para alimentar uma turbina. As palhetas da turbina convertem pressão e energia de movimento da água em energia mecânica. 

Energia mecânica é aqui a soma da energia cinética da água (energia de movimento) e energia potencial (energia posicional). 

Um transformador é usado para aumentar a tensão antes que a eletricidade seja transportada ainda mais sobre uma fiação de alta tensão para locais centrais em áreas onde a energia é consumida. 

Em seguida, a eletricidade é distribuída em fios ou cabos com menor tensão e vai para diferentes grupos de consumidores. A água continua fora da turbina através de um túnel de drenagem ou canal e, é transportada para o curso d’água abaixo da usina e mais para o mar onde evapora, sobe, condensa e eventualmente cai como chuva ou neve. 

Diferentes tipos de usinas

As pequenas e mini/micro potências são mais frequentemente estabelecidas sem sistemas de controle (barragens), em pequenos córregos e rios menores. 

A água não pode então ser armazenada. Assim, é o escoamento de água que regula a produção de energia nessas usinas. Elas só podem produzir energia quando há água suficiente no rio. O desafio aqui é encontrar turbinas com boa eficiência em caso de fluxo de água variado.

Também é possível dividir usinas por gota, como usinas de baixa pressão e usinas de alta pressão, respectivamente, mas não há definição específica de onde o limite vai entre usinas de baixa e alta pressão.

Usina Fluvial

Estas são caracterizadas pelo fato de terem alto fluxo de água e uma pequena altura de queda. Aqui é preciso usar a água quando ela vem naturalmente (entrada), ou seja, pode ser difícil regular a produção. 

Em caso de inundações ou alto fluxo de água no curso d’água, a produção de energia aumentará, e a água (perda de inundação) muitas vezes será perdida porque a capacidade da usina é limitada. 

Em caso de baixo fluxo de água, a produção também será baixa, podendo ser completamente perdida porque as turbinas não podem suportar a execução em fluxos de água muito baixos. 

Reservatório 

As usinas de reservatórios caracterizam-se por terem a possibilidade de armazenar a entrada natural em um reservatório de controle e produzir energia conforme necessário, drenando água em consonância com o consumo. 

Tais usinas muitas vezes têm alta queda de altura e, portanto, podem produzir energia com relativamente menos água do que em uma usina fluvial. Estas são as grandes usinas. 

Nos meses de verão, quando o consumo de eletricidade está no seu menor nível e a entrada de água no seu mais alto nível, os reservatórios enchem-se e a água é armazenada até o próximo inverno. 

 

Estação de energia de bombeamento

Uma usina de bombeamento possui dois reservatórios localizados em diferentes alturas do sistema. Um está localizado abaixo (reservatório inferior) e o outro está localizado mais alto (revista superior). 

Se há muito vento, e pouca necessidade de eletricidade, a energia é usada para bombear água nos reservatórios, para que possamos usá-la mais tarde.

Usinas hidrelétricas com reservatórios podem compensar a falta de capacidade de armazenamento e, portanto, são úteis em cooperação com outras fontes de energia, como eólica e solar. 

Turbinas

Para gerar muita energia, deve haver bastante entrada de água e uma queda alta. A água sai de um tubo de jato em grande velocidade, as gotículas de água são distribuídas nas pás em movimento e atingem o ovo pontiagudo no centro da lâmina da pá. 

Vantagens e desvantagens 

A energia hidrelétrica é extremamente eficaz, e não podemos imaginar o mundo sem o seu uso, no entanto vamos agora conhecer as vantagens e desvantagens deste tipo de energia.

Vantagens

É uma energia renovável, a água utilizada para gerar energia pode ser reutilizada várias vezes.

A energia hidrelétrica é considerada limpa porque as usinas não emitem gases poluentes.

Ajudam a combater as mudanças climáticas pelo fato de os reservatórios terem capacidade para absorver os gases que causam o efeito estufa.

Alguns reservatórios captam água da chuva, logo considerada potável para o consumo, podendo ainda ser útil na irrigação de lavouras. 

Uma outra vantagem é que esse tipo de energia é considerada econômica. 

Desvantagens

Para gerar energia hidrelétrica é preciso que a usina seja criada em lugares apropriados, muitas delas em lugares onde existam moradores, como indígenas, logo, esses precisam encontrar outra terra para moradia.

Outro fator prejudicial para a criação da energia hidrelétrica é o desmatamento, o que implica diretamente no ecossistema do local. 

Espero que tenha gostado do artigo. Até a próxima!