Água

Origem

Tradicionalmente, em muitos países a energia elétrica tem sido gerada pela queima de

combustíveis fósseis, mas os temores sobre o custo ambiental ao planeta e a sustentabilidade do

consumo contínuo de combustível fóssil estimularam pesquisas de métodos mais limpos de

geração de eletricidade a partir de fontes alternativas de energia. Essas fontes incluem a água, radiação

solar, energia do vento, ondas e marés .

Existem três formas mais conhecidas e utilizadas de produzir energia através das águas, entre elas estão:

•Usinas Hidrelétricas;

•Energia das Ondas Oceânicas;

•Energia das Marés.

Hidrelétricas Em cada país essa energia

varia consideravelmente, em função do relevo, das precipitações e também do nível de desenvolvimento do país, divido aos grandes investimentos necessários para sua instalação.

O custo desta energia depende do tipo de rios em que se é instalado as usinas.

Como é gerada essa energia ?

Partes de uma hidrelétrica

As partes principais de uma usina hidrelétrica são:

• a barragem: que tem por função barrar o fluxo da água do rio, represando-a;

• as comportas e o vertedouro, que controlam o nível de água da represa, evitando transbordamentos;

• a casa de máquinas, onde estão instalados os geradores acoplados às turbinas.

Para transformar a força das águas em energia elétrica, a água represada passa por dutos forçados, gira a turbina que, por estar interligada ao eixo do gerador, faz com que este entre em movimento, gerando a eletricidade.

Geração da energia

Antes de se tornar energia elétrica, a energia primária deve Antes de se tornar energia elétrica, a energia primária deve ser convertida em energia cinética de rotação. O ser convertida em energia cinética de rotação. O dispositivo que realiza essa transformação é a turbina. Ela dispositivo que realiza essa transformação é a turbina. Ela consiste basicamente em uma roda dotada de pás, que é consiste basicamente em uma roda dotada de pás, que é posta em rápida rotação ao receber a massa de água. O posta em rápida rotação ao receber a massa de água. O último elemento dessa cadeia de transformações é o último elemento dessa cadeia de transformações é o gerador, que converte o movimento rotatório (a energia gerador, que converte o movimento rotatório (a energia cinética) da turbina em energia elétrica.cinética) da turbina em energia elétrica.

Desvantagens da energia hidrelétrica

Mudanças radicais no ecossistema local. Alteração do nicho ecológico dos animais da região. Transferência dos habitantes da área para outros locais

(caso de Nova Ponte).

Hidrelétricas emitem gases do efeito estufa

O velho discurso oficial de que as usinas hidrelétricas sempre foram um modelo de geração de energia limpa, ou seja, que não contribuíam para o aquecimento global, caiu por terra.

Estudo de pesquisadores da Coordenação dos Programas de Pós-Graduação em Engenharia (Coppe), da Universidade Federal

do Rio de Janeiro (UFRJ), mostra que barragens de hidrelétricas produzem quantidades consideráveis de metano,

gás carbônico e óxido nitroso, gases que provocam o chamado efeito estufa.

Em alguns casos, elas podem emitir mais gases poluentes do que as próprias termelétricas movidas a carvão mineral ou a gás

natural.

Vantagens da energia hidrelétrica

Nos países com grande potencial hídrico, as usinas Nos países com grande potencial hídrico, as usinas hidrelétricas podem abastecer toda, ou a maior parte da hidrelétricas podem abastecer toda, ou a maior parte da energia utilizada pelos mesmos. energia utilizada pelos mesmos.

É considerada uma fonte limpa. Não emite substâncias É considerada uma fonte limpa. Não emite substâncias nocivas ao meio ambiente. Fonte barata e renovável.nocivas ao meio ambiente. Fonte barata e renovável.

Bacias Hidrográficas Brasileiras

A tabela abaixo mostra o imenso potencial dos rios e bacias A tabela abaixo mostra o imenso potencial dos rios e bacias hidrográficas brasileiros e sua importância na distribuição hidrográficas brasileiros e sua importância na distribuição geográfica do país.geográfica do país.

Bacias autônomas Áreas (Km2) % da área do paísAmazônica 3.984.467 48

Paraná 891.309 10Tocantins 809.250 9

São Francisco 631.133 7Paraguai 345.701 4Uruguai 178.255 2

Bacias agrupadas Áreas (Km2) % da área do paísNordeste 884.835 10

Leste 569.310 7Sudeste 222.688 3

Bacia do Paraná

Maior potencial hidrelétrico instalado do país: 70% de toda potência instalada no Brasil.

Potencialidade natural (clima tropical e relevo de planalto) e localização estratégica (proximidade com os grandes centros urbanos e industriais).

Possui a maior Usina Hidrelétrica do mundo: Itaipu (binacional).

É a espinha dorsal do Mercosul.

Maior potencial hidrelétrico disponível. A construção de usinas hidrelétricas na região é

uma ameaça ao ecossistema. Rio Amazonas: planície e navegável. Afluentes do rio Amazonas: planalto e potencial

hidrelétrico. Dificuldade nas obras de engenharia devido a

grandiosidade dos rios.

Bacia Amazônica

Maior bacia hidrográfica genuinamente brasileira. Possui a segunda maior usina hidrelétrica do Brasil:

Tucuruí. Rios de planalto: potencial hidrelétrico. Abastece o Projeto Carajás, a Albrás e fornecimento

energético para a região Norte.

Bacia do Tocantins

Bacia do São Francisco

É a segunda maior bacia genuinamente brasileira.É a segunda maior bacia genuinamente brasileira. Possui a maior usina genuinamente brasileira: Paulo Possui a maior usina genuinamente brasileira: Paulo

Afonso.Afonso. O rio drena parte do Sertão Nordestino, de clima-semi-O rio drena parte do Sertão Nordestino, de clima-semi-

árido.árido. Problemas ligados a seca ameaçam a produção energética Problemas ligados a seca ameaçam a produção energética

na região.na região. A construção das hidrelétricas envolve questões A construção das hidrelétricas envolve questões

econômicas, ecológicas e sociais.econômicas, ecológicas e sociais.

Usinas Hidrelétricas do Brasil

Itaipu, a maior hidrelétrica do mundo

A Usina Hidrelétrica de Itaipu, a maior em operação no mundo, um empreendimento binacional desenvolvido pelo Brasil e Paraguai, está localizada no rio Paraná, no trecho de fronteira entre os dois países, 14 km ao norte da Ponte da Amizade. A área do projeto se estende desde Foz do Iguaçu, no Brasil, e Cidad del Este, no Paraguai, ao sul, até Guaíra (Brasil) e Salto del Guaira (Paraguai), ao norte.

A potência instalada da usina A potência instalada da usina é de 12.600 megawatts, com é de 12.600 megawatts, com 18 unidades geradoras de 700 18 unidades geradoras de 700 megawatts cada. No ano megawatts cada. No ano 2000, a usina estabeleceu 2000, a usina estabeleceu recorde mundial, de 93,4 recorde mundial, de 93,4 bilhões de quilowatts-hora, bilhões de quilowatts-hora, responsável pelo suprimento responsável pelo suprimento de 95% da energia elétrica de 95% da energia elétrica consumida no Paraguai e 24% consumida no Paraguai e 24% de toda a demanda do de toda a demanda do mercado brasileiro.mercado brasileiro.

Comparações com usina de Itaipu

Curiosidades sobre a usina de Itaipu

O volume total de concreto O volume total de concreto utilizado na construção de Itaipu utilizado na construção de Itaipu seria suficiente para construir seria suficiente para construir 210 estádios de futebol como o 210 estádios de futebol como o do Maracanã, no Rio de Janeiro.do Maracanã, no Rio de Janeiro.

O ferro e aço utilizados O ferro e aço utilizados permitiriam a construção de 380 permitiriam a construção de 380 Torres Eiffel.Torres Eiffel.

A vazão máxima de água de A vazão máxima de água de Itaipu ( 62,2 mil metros cúbicos Itaipu ( 62,2 mil metros cúbicos por segundo) corresponde a 40 por segundo) corresponde a 40 vezes a vazão média das vezes a vazão média das Cataratas do Iguaçu.Cataratas do Iguaçu.

Curiosidades sobre a usina de Itaipu

A altura da barragem principal (196 metros) equivale à altura de um prédio de 65 andares.

O Brasil teria de queimar 434 mil barris de petróleo por dia para obter em plantas termelétricas a mesma produção de energia de Itaipu.

O volume de escavações de terra e rocha em Itaipu é 8,5 vezes superior ao do Eurotúnel, e o volume de concreto 15 vezes maior.

Construída no Rio Yang Tsé Kiang.Construída no Rio Yang Tsé Kiang. 1993: início da obra.1993: início da obra. 2009: 26 turbinas com capacidade de 18.200 megawatts.2009: 26 turbinas com capacidade de 18.200 megawatts. Função: prevenção de enchentes, geração de energia e Função: prevenção de enchentes, geração de energia e

facilitar o transporte fluvial.facilitar o transporte fluvial. Remanejará cerca de 1,2 milhão de pessoas.Remanejará cerca de 1,2 milhão de pessoas. Custo de US$ 25 bilhões.Custo de US$ 25 bilhões. Conflitos internos para a concretização do projeto.Conflitos internos para a concretização do projeto.

Usina de três Gargantas na China

Energia das ondas oceânicas Os geradores utilizam o quase incessante movimento das Os geradores utilizam o quase incessante movimento das

ondas para gerar energia. Uma câmara de concreto construída ondas para gerar energia. Uma câmara de concreto construída na margem é aberta ma extremidade do mar de maneira que o na margem é aberta ma extremidade do mar de maneira que o nível da água dentro da câmara suba e desça a cada onda nível da água dentro da câmara suba e desça a cada onda sucessiva. O ar acima da água é alternadamente comprimido sucessiva. O ar acima da água é alternadamente comprimido e descomprimido, acionando uma turbina conectada a um e descomprimido, acionando uma turbina conectada a um gerador.No exemplo da figura, a elevação da onda numa gerador.No exemplo da figura, a elevação da onda numa câmara de ar provoca a saída do ar lá contido; o movimento câmara de ar provoca a saída do ar lá contido; o movimento do ar pode fazer girar uma turbina. A energia mecânica da do ar pode fazer girar uma turbina. A energia mecânica da turbina é transformada em energia elétrica através do turbina é transformada em energia elétrica através do gerador. Quando a onda se desfaz e a água recua o ar gerador. Quando a onda se desfaz e a água recua o ar desloca-se em sentido contrário passando novamente pela desloca-se em sentido contrário passando novamente pela turbina entrando na câmara por comportas especiais turbina entrando na câmara por comportas especiais normalmente fechadas.normalmente fechadas.

Energia das ondas oceânicas

Esta é apenas uma das maneiras Esta é apenas uma das maneiras de retirar energia da ondas. de retirar energia da ondas. Atualmente, utiliza-se o Atualmente, utiliza-se o movimento de subida/descida do movimento de subida/descida do onda para dar potência a um onda para dar potência a um êmbolo que se move para cima e êmbolo que se move para cima e para baixo num cilindro. O para baixo num cilindro. O êmbolo pode por um gerador a êmbolo pode por um gerador a funcionar.funcionar.

Os sistemas para retirar energia Os sistemas para retirar energia das ondas são muito pequenos e das ondas são muito pequenos e apenas suficientes para iluminar apenas suficientes para iluminar uma casa ou algumas bóias de uma casa ou algumas bóias de aviso por vezes colocadas no mar aviso por vezes colocadas no mar além do fornecimento não de ser além do fornecimento não de ser contínuo.contínuo.

Energia das ondas oceânicas

Energia das Marés

As barragens de marés utilizam a diferença entre os níveis de água As barragens de marés utilizam a diferença entre os níveis de água na maré alta e baixa para gerar eletricidade. Elas são construídas na maré alta e baixa para gerar eletricidade. Elas são construídas sobre as bocas de estuários de marés. Quando a maré sobe, a água sobre as bocas de estuários de marés. Quando a maré sobe, a água pode passar através da barragem, enchendo o estuário atrás da pode passar através da barragem, enchendo o estuário atrás da mesma. Com a baixa da maré, as comportas são fechadas e uma mesma. Com a baixa da maré, as comportas são fechadas e uma cabeceira de água se forma atrás da barragem. A água pode então cabeceira de água se forma atrás da barragem. A água pode então fluir de volta para o mar, acionando ao mesmo tempo turbinas fluir de volta para o mar, acionando ao mesmo tempo turbinas conectadas a geradores. O ciclo de marés de 12 horas e meia e o conectadas a geradores. O ciclo de marés de 12 horas e meia e o ciclo quinzenal de amplitudes máxima e mínima apresentam ciclo quinzenal de amplitudes máxima e mínima apresentam problemas para que seja mantido um fornecimento regular de problemas para que seja mantido um fornecimento regular de energia.energia.

Viabilidade econômica: Algumas vezes, são necessários sistemas Viabilidade econômica: Algumas vezes, são necessários sistemas para aperfeiçoamento da obtenção da energia, o que acaba saindo para aperfeiçoamento da obtenção da energia, o que acaba saindo caro. Além disso, a quantidade de energia produzida é pequena. caro. Além disso, a quantidade de energia produzida é pequena.

Energia das Marés

Energia das Marés Espectro de utilização: Apenas em litorais onde a

amplitude das marés é grande. O Brasil: A energia das marés não é utilizada no

Brasil. A maior usina movida a maré já construída foi concluída em 1967 na França, na região da Bretanha, no estuário do rio Rance e gera eletricidade tanto ao esvaziar quanto ao encher a represa.

Impactos ambientais: quase nenhum Para este sistema funcionar são necessárias marés e

correntes fortes, e existem poucos sítios no mundo onde se verifica tamanha mudança de maré.

Outras fontes de energia produzida pela água

Outra forma de extrair Outra forma de extrair energia das águas é energia das águas é colocando giradores no colocando giradores no meio do oceano onde se meio do oceano onde se passa as correntes passa as correntes marítimas, movimento as marítimas, movimento as pás dos giradores pás dos giradores produzindo energia, poderia produzindo energia, poderia ela não é bastante utilizado ela não é bastante utilizado pois o investimento não é pois o investimento não é viável e a quantidade de viável e a quantidade de energia produzida é energia produzida é bastante baixa.bastante baixa.

Outras fontes de energia produzida pela água

O último tipo de energia oceânica usa as diferenças de temperatura do mar. Se alguma vez mergulhares no oceano notarás que a água se torna mais fria quanto mais profundo for o mergulho. A água do mar é mais quente á superfície porque está exposta aos raios solares; é por isso que os mergulhadores vestem fatos próprios para mergulhar em zonas profundas. Os fatos colam-se ao corpo mantendo-o quente.

Pode-se usar as diferenças de temperatura para produzir energia, no entanto, são necessárias diferenças de 38º Fahrenheit entre a superfície e o fundo do oceano. Esta fonte de energia está a ser usada no Japão e no Hawai, mas apenas como demonstração e experiência.