Geração de energia elétrica

As sociedades humanas utilizam a eletricidade de diversas formas. A energia elétrica ilumina, aquece ou resfria ambientes e movimenta os mais variados motores, máquinas e aparelhos. Está presente na vida doméstica, na produção industrial, na irrigação de plantações, nos serviços, nas telecomunicações, nos transportes ferroviários e em muitas outras atividades humanas. No entanto, é importante destacar que, embora a energia elétrica seja imprescindível para as sociedades modernas, milhões de pessoas nos países em desenvolvimento ainda vivem sem ela.

A produção de eletricidade no mundo é muito concentrada em poucos países. Ao observar o grá fico ao lado, que mostra os principais produtores de eletricidade, é possível perceber que apenas dez países são responsáveis por 68,6% da produção mundial de energia elétrica. A energia elétrica pode ser obtida em usinas hi drelétricas, termelétricas, nucleares – como veremos neste capítulo – e de fontes consideradas alternati vas por serem mais limpas, como a eólica e a solar.

Usinas hidrelétricas

Segundo a Agência Internacional de Energia, nas últimas três décadas a pro dução de hidreletricidade aumentou de forma significativa em duas regiões do mundo: na Ásia, graças à ampliação na China para sustentar seu rápido crescimen to econômico, e na América Latina, por causa do crescimento da produção brasileira. O Brasil é um país bastante favorecido pelas condições geográficas para a geração de hidreletricidade, o que se deve a dois fatores principais: a grande quantidade de rios com muito volume de água e os extensos trechos correndo em planaltos.

Segundo o Ministério das Minas e Energia, em julho de 2018 as usinas hidrelétricas eram responsáveis por 63,6% da energia elétrica produzida no país, embora utilizemos apenas cerca de 38% do potencial total disponível nas bacias hidrográficas. Ou seja, ainda há um potencial a ser explorado à medida que o desenvolvimento econômico exigir mais oferta de energia.

Nas usinas hidrelétricas, a força da água movimenta as turbinas, que, por sua vez, acionam os geradores de energia. Para que a água passe com mais potência pelas turbinas, deve haver uma represa em uma área mais alta, com o objetivo de criar uma queda-d’água artificial. Uma barragem de concreto controla a passagem da água. Quanto mais alta for a queda e maior o volume de água armazenado, maiores as turbinas podem ser e, portanto, mais elevada será a produção de energia.

A água represada flui por grandes dutos até uma turbina, localizada na casa de força. A turbina gira e, como está ligada a um gerador, produz uma corren te elétrica. A eletricidade produzida é levada para a subestação elevadora, que a transforma em alta-tensão (corrente elétrica com tensão superior a 1 000 volts), para que seja levada por linhas de transmissão até os centros consumi dores. Quando chega a seu destino, a eletricidade é baixada para voltagens utilizadas em residências, escritórios, indústrias, etc. (110 V e 220 V).

A maior hidrelétrica em operação no mundo é a de Três Gargantas, construída no rio Yang-tse, na China. Ela dispõe de 32 turbinas de 700 MW, o que garante uma capacidade instalada de 22 400 MW. A segunda maior hidrelétrica do mundo é a de Itaipu, construída no rio Paraná, na fronteira do Brasil com o Paraguai. Essa usina, uma sociedade entre esses dois países, opera com 20 turbinas de 700 MW, capazes de produzir 14 mil MW.

A China é o maior produtor de hidreletricidade do mundo, com 28,4% do total mundial; o Brasil é o terceiro produtor, com 9% do total mundial. As taxas mais baixas de aproveitamento desse potencial estão nos países em desenvolvimento e com parque industrial pouco consolidado na África, na Ásia e na América Latina.

Desde a década de 1980, a construção de usinas hidrelétricas de grande porte vem sendo questionada por diversos grupos em defesa do meio ambiente. Isso porque os impactos ambientais decorrentes da construção de represas merecem destaque: vastas áreas de vegetação são inundadas, o ecossistema é completamente alterado, assim como a dinâmica de erosão e sedimentação.

Além disso, os moradores das áreas atingidas são obrigados a se deslocar. Apesar desses aspectos negativos, a hidreletricidade é uma forma de obtenção de energia limpa – não provoca poluição atmosférica nem emite gases responsáveis pela intensificação do efeito estufa, exceto quando há decomposição da vegetação da área inundada e consequente emissão de gás metano – e renovável – porque usa água.

Uma alternativa às grandes usinas hidrelétricas é a construção de pequenas centrais hidrelétricas, usinas com capacidade instalada entre 3 MW e 30 MW, que inundam uma área menor (menos que 3 km²) e cujos gastos com a transmissão da energia gerada são menores porque podem ser construídas mais próximas do mercado consumidor. Em geral são usinas fio d’água e, por isso, podem ficar sem funcionar em períodos de maior estiagem.

Atualmente, também há usinas fio d’água de grande porte, nesse tipo de usina não é necessário que haja reservatório muito grande, por isso não provoca grandes inundações, apenas o suficiente para garantir a regularização diária ou semanal do fluxo de água, causando menos impactos ambientais. As grandes usinas fio d’água são mais apropriadas para regiões de muita chuva, como a Amazônia. No entanto, até mesmo lá, nos meses de estiagem muito prolongada, há o risco de faltar água para seu funcionamento.

Belo Monte, construída no rio Xingu e inaugurada em 2016, é um exemplo de usina fio d’água de grande porte. Sua barragem alagou 512 km², dos quais 228 km² correspondem ao próprio leito do rio Xingu, para uma capacidade instalada final de 11 000 MW. Já a usina de Tucuruí, no rio Tocantins, um projeto mais antigo, inaugurada em 1984, alagou uma área de 2 850 km² para uma capacidade instalada de 8 370 MW. Apesar de ter uma barragem bem menor, isso não quer dizer que sua construção não tenha causado nenhum impacto socioambiental.