Energia hidrelétrica: o que é e como funciona?

O Brasil é um dos países mais ricos em água de todo o mundo. Há uma incontável quantidade de rios, bacias, lagos, lagoas e mananciais, logo surge o questionamento: é possível utilizar toda essa água como uma forma de gerar energia? Sim, né! Vamos entender: muito se falar sobre a chamada energia hidrelétrica (ou energia hídrica ou hidráulica) mas nem todas as pessoas sabem exatamente o que é ou como funciona. Hoje nós vamos explicar tudo a você!

A energia hidrelétrica nada mais é o que a obtenção de energia elétrica através do que chamamos de potencial hidráulico de um rio. Mas não basta que exista apenas o trabalho do rio. Há todo um trabalho envolvido neste processo, uma vez que é necessário que sejam produzidas usinas nestes rios que possuem um grande volume de água e contam com desníveis durante o seu percurso. 

Esta força provinda do movimento da água é conhecida como energia potencial. Durante o processo, essa água passa pelas tubulações da usina com bastante força e rapidez, e é isto que faz as usinas se movimentarem. É justamente neste processo que a energia potencial (ou seja, a energia da água) é transformada em energia mecânica (aqui, visto como a energia das turbinas).

Estas usinas que se movimentam estão ligadas a um gerador. Este gerador é o responsável por transformar a energia provindas das turbinas em energia elétrica. 

O que é uma usina hidrelétrica?

Você deve ter ficado curioso a respeito do funcionamento das usinas hidrelétricas, não é verdade? Pois bem, as usinas hidrelétricas (ou centrais hidrelétricas, como também podemos chamar) nada mais são do que um conjunto de uma grande obra e uma certa quantidade de equipamentos que são usados para que a produção de energia elétrica seja viabilizada a partir do aproveitamento obtido do potencial hidráulico de um rio.

O potencial hidráulico de um rio se dá a partir da quantidade de desníveis que contam em seu curso e pela vazão de água contida nele. Entretanto, os desníveis precisam ser consideravelmente grandes. Quer um exemplo? Existem dois tipos de desníveis, os naturais e aqueles que foram construídos pelo ser humano. Um ótimo exemplo de desnível de origem natural é uma cachoeira. Já as barragens, são ótimos exemplos de desníveis aquáticos construídos pelos seres humanos.

A água obtida a partir destes desníveis se destina a um reservatório, que pode ser de acumulação ou de fio d’água. Vamos entender as diferenças entre estes dois. Os reservatórios de acumulação geralmente se encontram no que chamamos de cabeceira do rio, que fica na parte superior dele. Sabe o lugar onde ocorrem as quedas de água? Certamente você já viu uma dessas em algum lugar, e é exatamente ali!

Já os reservatórios chamados fio d’água fazem uso da velocidade das águas do rio para a geração de eletricidade e, desta forma, geram um volume mínimo ou nenhum acúmulo de água.

Mas o que é que define exatamente uma usina? É necessário considerar alguns fatores para que ela possa ser assim nomeada, sendo eles: analisar a altura da queda de água, a vazão do rio, a capacidade natural dele ou a potência que foi instalada, o tipo de turbina que foi escolhida para o seu sistema, a sua barragem e, por fim, o seu reservatório.

É necessário considerar que o espaço escolhido para a construção é o que define completamente a altura da queda e a vazão da água. Estes são os dois fatores considerados para a determinar a capacidade ou a potência de uma usina hidrelétrica. Já a capacidade desta usina irá determinar o tipo de turbina, a barragem e o reservatório da mesma.

Energia hídrica

Você já ouviu falar no termo energia hídrica? Ele não é tão comum, uma vez que ouvimos falar com mais frequência da energia hidrelétrica. A energia hídrica, que também é conhecida como energia hidráulica, nada mais é do que aquela que é obtida através da energia potencial e cinética das correntes de água provindas de mares, rios ou quedas d’água. Esta é considerada uma energia limpa.

Como funciona a energia hidrelétrica

Este é um conceito bem fácil de se entender. Considere que o princípio básico aqui é utilizar a força de uma queda de água para gerar energia elétrica.

Essas usinas contam com turbinas, que lembram cata ventos gigantes, 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. São estes geradores que produzem energia elétrica. Viu como é fácil? Agora você já entende bem como ocorre o funcionamento de uma usina hidrelétrica.

Vantagens e desvantagens da energia hidrelétrica

Considerando o aumento cada vez maior das atividades humanas e a explosão do crescimento populacional no mundo nas últimas décadas, faz-se cada vez mais necessário encontrar novas fontes energéticas, de modo que atenda a todas as pessoas. Uma forma de produção de energia extremamente eficaz é a energia hidrelétrica, já bastante utilizada em muitos lugares em todo o mundo. Fique por dentro das vantagens e desvantagens desta forma de energia.

Vantagens:

• Esta é uma fonte de energia que consideramos ser renovável. A água estará sempre presente dentro das usinas, lá sendo reutilizada diversas vezes.
• A utilização deste tipo de energia também viabiliza o uso de outras formas de energia limpa. É fácil de entender: a flexibilidade e a capacidade de armazenamento das usinas são meios bastante eficientes para dar suporte ao uso de outras formas de energia renovável, como por exemplo a energia eólica e a energia solar.
• Esta é uma energia considerada limpa, uma vez que as hidrelétricas não emitem nenhum tipo de gás poluente na atmosfera, nem subprodutos tóxicos em suas atividades.
• Supostamente, as usinas hidrelétricas auxiliam no combate às mudanças climáticas, considerando-se que os reservatórios teriam a capacidade de absorver gases causadores de efeito estufa.
• Os reservatórios captam a água das chuvas, esta que é considerada potável e própria para o consumo humano. Além disso, pode ser utilizada para a irrigação de lavouras, uso em descargas, entre outras funções.
• A energia elétrica é tida como uma forma de energia de baixo custo. Isto é algo bom, uma vez que esse baixo valor também é revertido para o consumidor final.
• Mais do que a eletricidade, as usinas hidrelétricas também trazem outra coisa muito boa: o desenvolvimento em relação as infraestruturas. Sim, isto impulsiona a construção de estradas e de comércios, o que termina por movimentar a vida das comunidades locais.
• Esta forma de energia é considerada limpa e barata. Outra vantagem é que esta forma não corre o risco de esgotamento, considerando-se que as hidrelétricas contam com um grande período de vida útil.
• As hidrelétricas são consideradas meios por onde é possível de se alcançar o desenvolvimento sustentável.

Porém, como todas as coisas que conhecemos, as hidrelétricas não contam só com vantagens. É necessário reconhecer que também há algumas desvantagens neste processo, para que desta forma possamos comparar os prós e os contras, e assim trabalhar na melhor forma de gerar energia para todas as pessoas. Conheça as desvantagens:

Desvantagens:

• Ocorre comumente a expropriação de comunidades. Mas o que é isto? Vamos entender: Em muitas ocasiões, nas áreas em que são instaladas as hidrelétricas já, havia moradores locais, tais como indígenas ou comunidades tradicionais do lugar. Estas comunidades se veem obrigadas a encontrar um outro local de moradia quando a construção de uma usina hidrelétrica acontece.
• Ocorre desmatamento e, consequentemente, a perda de equilíbrio do ecossistema local. As áreas onde as hidrelétricas são construídas geralmente são amplas áreas e, devido a isto, ocorre a perda da flora existente naquele local específico. Outro efeito que pode vir a ocorrer é o desequilíbrio ou a perda dos ecossistemas locais. A vida aquática é a principal afetada por este processo de construção de hidrelétricas, ocorrendo com frequência a perda de algumas espécies de peixes.
• Ocorre mudança do clima do local, considerando-se que o reservatório abriga uma enorme quantidade de água. Devido a isto, aumenta a transpiração dos locais onde as usinas hidrelétricas estão instaladas. Isto pode causar uma mudança nos regimes de chuva da região, bem como na temperatura do local.

Energia hidrelétrica no mundo

O Brasil é um dos países que mais faz uso da energia provida de usinas hidrelétricas, porém, não é o único país que reconhecer as vantagens desta forma de energia limpa. A energia hidrelétrica é a segunda maior fonte de energia em todo o planeta! Vamos mostrar pra você algumas das maiores hidrelétricas do mundo em ordem crescente, confira:

• 10º Usina La Grande 2 – Canadá: Esta usina foi construída na região do Quebec, no Canadá, no ano de 1992. Este foi um projeto denominado “James Bay”, que envolveu uma série de barragens ao longo do rio La Grande. Se optarem por continuar o projeto e todas as barragens ao longo deste rio sejam concluídas, a usina de La Grande 2 produziria um total de 27.000MW e se tornaria a maior do mundo.
• 9º Churchill Falls – Canadá: Esta usina foi construída no ano de 1970. Sua barragem se localiza no rio Churchill Falls, na região de Terra Nova e Labrador. Esta é considerada a maior hidrelétrica subterrânea do mundo!
• 8º Krasnoyarsk – Rússia: A Rússia é o país com o maior potencial hidrelétrico do planeta, logo, não teria como estar de fora desta lista. Esta usina é a segunda maior do país e o que chama a atenção é o tempo de espera para a sua conclusão: o início das obras foi no ano de 1956 e elas só foram concluídas no ano de 1972. Sua principal função é abastecer as centrais produtoras de alumínio.
• 7º Sayano-Shushenskaya – Rússia: Esta é a maior usina hidrelétrica do país. Sua construção ocorreu entre os anos de 1963 e 1965, na região de Yenisei, localizado a sudeste da região da Cacássia. Considerando-se seu rendimento, é uma das principais hidrelétricas de todo o mundo pois, com apenas 10 turbinas, ela produz cerca de 6.400MW.
• 6º Grand Coulee – Estados Unidos: esta usina é uma das mais famosas do mundo, devido ao seu tamanho e sua envergadura: sua barragem conta com 1,6km de largura e o dobro da altura das Cataratas do Niágara. Quando concluída sua construção, no ano de 1974, ela liderava o ranking de maiores hidrelétricas do planeta.
• 5º Tucuruí I e II – Brasil: A hidrelétrica de Tucuruí se localiza ao longo do Rio Tocantins, ao sul de Belém do Pará. Esta é a maior usina 100% brasileira e conta com o segundo maior vertedouro do mundo. A sua construção correu entre os anos 1974 a 1984.
• 4º Guri – Venezuela: A hidrelétrica de Guri está localizada no Rio Caroni e foi concluída no ano de 1986. Esta usina garante o fornecimento de toda a Venezuela, além de exportar parte de sua energia para o Brasil, especificamente para o estado de Roraima.
• 3º – Belo Monte – Brasil: A usina de Belo Monte se encontra na bacia do Rio Xingu, este localizado entre município de Altamira e Vitória do Xingu, no sudoeste do estado do Pará. Esta é considerada a maior obra de engenharia do Brasil e uma das maiores do mundo.
• 2º Usina de Itaipu – Brasil: Até 2012 esta era a maios usina hidrelétrica do mundo. Ela se localiza na fronteira entre Brasil e Paraguai, sendo utilizada pelos dois países. Suas obras se iniciaram em 1975 e foram até o ano de 1982. A obra foi uma cooperação mútua entre os dois países.
• 1º Usina de Três Gargantas – China: Esta usina se localiza no Rio Yang Tsé. Além de ser a maios usina do planeta, ela ainda pratica outras duas fundamentais atividades: primeiramente, ajuda no controle das enchentes ocasionadas pela dinâmica pluvial do local e, em segundo lugar, auxilia para a viabilização do transporte rodoviário no decurso do Rio Yang Tsé. Suas obras ocorreram entre os anos de 1993 e 2002. Muito legal, não é verdade?

Curiosidades sobre a energia hidrelétrica

O funcionamento das energias hidrelétricas é sempre um assunto que desperta interesse e curiosidade em pessoas de diferentes faixas de idade. Logo, é de se imagina que haja muitas curiosidades e informações que pouca gente saiba acerca desses projetos, não é? Se você é uma dessas pessoas que gosta de saber tudo sobre este tipo de projeto, contaremos muitas coisas interessantes a você! Fique por dentro:

• Os três países que possuem o maior potencial hidrelétrico são o Canadá, os Estados Unidos e o Brasil.
• Cerca de 20% de toda energia elétrica gerada no mundo é resultado de usinas hidrelétrica.
• Só no Brasil há 158 usinas em funcionamento! Se assustou com a quantidade elevada? Pois saiba que ainda há mais 9 usinas em construção.
• Você sabia que a usina hidrelétrica é uma das que gera custos mais baixos? Pois á água é um elemento abundante e as usinas necessitam de pouquíssima manutenção.
• O Brasil não está entre os países com o maior gasto de energia no Mundo. Os países que mais consomem energia são Estados Unidos e a China, e juntos eles consomem cerca de 40% da energia elétrica mundial.

Perguntas sobre energia hidrelétrica

Algumas das perguntas mais frequentes acerca da energia elétrica são:

1. Para onde vai a energia produzida pelas usinas hidrelétricas?

Isto depende muito do país e da cidade onde esta usina está localizada. Mas normalmente a energia gerada pelas usinas se direciona para as indústrias, para a agricultura e a pecuária, assim como também se direciona para o uso doméstico das cidades. A energia gerada pelas usinas está presente em todos os lugares.

2. Qual a potência gerada pelas usinas?

Para responder a esta pergunta será necessário avaliar o tamanho da usina, a capacidade instalada nela e com quantas turbinas ela conta. Isto varia de usina para usina. Para se ter uma ideia, a usina de Itaipu conta com vinte geradores, sendo estes de 700MV cada.

3. Quanto tempo demora para que uma usina hidrelétrica fique pronta?

Este é um processo demorado e que demanda uma grande mão de obra. Depende do tamanho planejado para a usina, mas todas estão na média de 10 anos para que sejam concluídas. É uma grande obra civil que necessita um enorme planejamento.

4. Qual é o tempo de vida útil de uma usina?

Esta é uma das vantagens de se escolher as usinas hidrelétricas como geradoras de energia. Além de serem uma energia limpa, que não emite nenhum tipo de gás ou subproduto poluente, as hidrelétricas apresentam uma vida útil de cerca de 200 anos.

5. Como é medida a energia elétrica dessas usinas?

São medidas como demanda e energia. A demanda é a quantidade de energia que está sendo produzida ou consumida, e é medida em watt ou seus múltiplos: quilowatt, gigawatt ou megawatt. Já a energia, é o resultado da soma do que foi produzido em um determinado período. É medida em watt-hora ou seus múltiplos: quilowatt-hora, megawatt-hora ou gigawatt-hora.

Importância da energia hidrelétrica

Muito se fala sobre a energia hidrelétrica, mas porque ela é tão importante assim, considerando-se que existem diversas outras formas de energia disponíveis no Brasil? Não é difícil saber o porquê, vamos entender: a energia gerada por meios hídricos atende atualmente a 92% dos domicílios do país. Isto corresponde a cerca de 97% de energia elétrica gerada. Viu como é grande o alcance desta forma de energia e por que ela se faz tão necessária em nosso país?

Aplicações da energia hidrelétrica

Segundo os dados divulgados pelo Ministério das Minas e Energia, 90% da energia gerada pelas hidrelétricas são distribuídas por todo o território nacional, tendo seu uso voltado tanto para a indústria, quanto para a agropecuária e o uso doméstico. Os outros 10% são utilizadas por usinas nucleares e por usinas termelétricas.

Quais são as fontes de energia hidrelétrica

Não há nenhuma fonte específica para a geração de energia elétrica. Esta energia em si já é uma fonte, sendo esta uma fonte limpa e completamente renovável.

Diferença entre hidroelétrica e hidrelétrica

Não há nenhuma diferença entre estas duas palavras. Ambas estão corretas e existem na língua portuguesa. Podemos usar as duas palavras quando quisermos nos referir a uma usina que utilize a força hidráulica para a produção de energia elétrica.