Usina hidrelétrica

As usinas hidrelétricas são uma das fontes de energia renovável e limpa mais usadas atualmente. Apesar disso, elas são capazes de provocar alterações nos fluxos dos rios, nos ecossistemas aquáticos  e na fauna e flora locais.

Leia também: Energia elétrica — detalhes sobre o tipo de energia produzido nas usinas hidrelétricas

Resumo sobre as usinas hidrelétricas

• As usinas hidrelétricas são centros de geração de energia elétrica para residências, comércios e indústrias.
• Nelas tem-se a transformação da energia potencial gravitacional em energia cinética, depois em energia mecânica e, por fim, em energia elétrica.
• Os principais componentes de uma usina hidrelétrica são o reservatório, o circuito hidráulico, a casa de força e o canal de fuga.
• As usinas hidrelétricas podem ser: de passagem, de reservatório ou de bombeamento.
• As maiores usinas hidrelétricas do Brasil são: Itaipu, Belo Monte, Tucuruí, Santo Antônio e Ilha Solteira.
• As maiores usinas hidrelétricas do mundo são: Três Gargantas, Itaipu, Xiluodu, Belo Monte e Guri.
• As vantagens das hidrelétricas incluem: baixo custo de produção de energia elétrica, mínima liberação de gases do efeito estufa e reservatórios usados para várias atividades humanas.
• As desvantagens das hidrelétricas incluem: alto custo de instalação, impactos na vegetação, adensamento populacional ou afastamento populacional.

O que é usina hidrelétrica?

As usinas hidrelétricas são obras da engenharia cuja finalidade é produzir energia elétrica para as mais diversas finalidades, tais como iluminação pública e particular, transporte, agricultura, automação de indústrias, redes de telecomunicação e muito mais.

Como funciona a usina hidrelétrica?

O início do funcionamento das usinas hidrelétricas ocorre quando a água armazenada na parte superior do reservatório é liberada, fluindo por meio de um duto até atingir as pás da turbina, que acionará o gerador na casa de força. Em seguida, o transformador transforma a energia recebida em energia elétrica, que será transmitida pelas redes de distribuição elétrica até as residenciais e demais locais.

Para que as usinas hidrelétricas funcionem, temos a transformação da energia que, inicialmente, estava na forma de energia potencial gravitacional (no reservatório) em energia cinética (movimento até as pás), depois em energia mecânica (movimento das pás) e, por fim, em energia elétrica (gerador).

→ Videoaula: Como funciona uma usina hidrelétrica?

Componentes de uma usina hidrelétrica

Os principais componentes de uma usina hidrelétricas são o reservatório, o circuito hidráulico, a casa de força e o canal de fuga.

• Reservatório: local formado pela barragem onde a água fica armazenada antes da sua captação.
• Circuito hidráulico (ou sistema de vazão): local composto por canal de adução, câmara de carga, conduto forçado e tomada de água, que conduzirão a água do reservatório até a casa de força.
• Casa de força (ou casa de máquinas): local composto por turbinas, geradores, reguladores de velocidade e demais equipamentos e aparatos para a geração de energia elétrica.
• Canal de fuga: local que redireciona o fluxo de água da usina hidrelétrica para o rio.

Tipos de usinas hidrelétricas

Existem diversas classificações das usinas hidrelétricas, sendo algumas quanto a sua constituição e operação:

• Usinas de passagem (ou fio d’água): não necessitam de um reservatório muito grande para que ocorra o fluxo da água, já que utilizam o seu fluxo natural.
• Usinas de reservatório (ou de armazenamento): são empregadas no armazenamento de água para a regulação do fornecimento de energia elétrica, controle de enchentes, irrigação e navegação.
• Usinas de bombeamento: são empregadas no armazenamento de energia elétrica quando há excesso de sua produção.

Veja também: Quais são as usinas de eletricidade?

Maiores usinas hidrelétricas do Brasil

As cinco maiores usinas hidrelétricas do Brasil são a de Itaipu, a de Belo Monte, a de Tucuruí, a de Santo Antônio e a de Ilha Solteira.

1. Usina Hidrelétrica de Itaipu

Na primeira posição, temos a Usina Hidrelétrica de Itaipu, situada no rio Paraná, entre Brasil e Paraguai. Ela foi inaugurada em 1984 e tem capacidade para fornecer de 14 mil megawatts energia elétrica.

2. Usina Hidrelétrica de Belo Monte

Na segunda posição, temos a Usina Hidrelétrica de Belo Monte, situada no rio Xingu, no estado do Pará. Ela foi inaugurada em 2011 e tem capacidade para fornecer 11.233 megawatts energia elétrica.

3. Usina Hidrelétrica de Tucuruí

Na terceira posição, temos a Usina Hidrelétrica de Tucuruí, situada no rio Tocantins, no estado do Pará. Ela foi inaugurada em 1984 e tem capacidade para fornecer 8370 megawatts de energia elétrica.

4. Usina Hidrelétrica de Santo Antônio

Na quarta posição, temos a Usina Hidrelétrica de Santo Antônio, situada no rio Madeira, no estado de Rondônia. Ela foi inaugurada em 2012 e tem capacidade para fornecer 3568 megawatts de energia elétrica.

5. Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira

Na quinta posição, temos a Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira, situada no rio Paraná, entre os estados do Mato Grosso do Sul e São Paulo. Ela tem capacidade para fornecer 3444 megawatts de energia elétrica.

Maiores usinas hidrelétricas do mundo

As cinco maiores usinas hidrelétricas do mundo são a de Três Gargantas, a de Itaipu, a de Xiluodu, a de Belo Monte e a de Guri.

1. Usina de Três Gargantas

Na primeira posição, temos a Usina Hidrelétrica de Três Gargantas, situada no rio Yang Tsé, na China. Ela foi inaugurada em 2003 e tem capacidade para fornecer de 22.500 megawatts energia elétrica.

2. Usina Hidrelétrica de Itaipu

Na segunda posição, temos a Usina Hidrelétrica de Itaipu, situada no rio Paraná, entre Brasil e Paraguai. Ela foi inaugurada em 1984 e tem capacidade para fornecer de 14 mil megawatts energia elétrica.

3. Usina de Xiluodu

Na terceira posição, temos a Usina Hidrelétrica de Xiluodu, situada na China. Ela tem capacidade para fornecer mais de 13.860 megawatts energia elétrica.

4. Usina Hidrelétrica de Belo Monte

Na quarta posição, temos a Usina Hidrelétrica de Belo Monte, situada no rio Xingu, no estado do Pará. Ela tem capacidade para fornecer 11.233 megawatts energia elétrica.

5. Usina Hidrelétrica de Guri

Na quinta posição, temos a Usina Hidrelétrica de Guri, situada no rio Caroní, na Venezuela. Ela tem capacidade para fornecer mais de 11.000 megawatts energia elétrica.

Acesse também: Quais são as 10 maiores hidrelétricas do mundo?

Vantagens e desvantagens das usinas hidrelétricas

Existem diversas vantagens e desvantagens das usinas hidrelétricas. Pensando nisso, selecionamos abaixo algumas delas.

→ Vantagens das usinas hidrelétricas

As vantagens das usinas hidrelétricas são:

• fonte de energia renovável e limpa;
• baixo custo de produção de energia elétrica;
• mínima liberação de gases do efeito estufa;
• reservatórios usados para várias atividades humanas.

→ Desvantagens das usinas hidrelétricas

As desvantagens das usinas hidrelétricas são:

• alto custo de instalação;
• impactos na vegetação;
• mudança os fluxos dos rios e dos ecossistemas aquáticos;
• adensamento populacional ou afastamento populacional.

Impactos causados no meio ambiente pelas usinas hidrelétricas

As usinas hidrelétricas são uma fonte de energia renovável, mas, ainda assim, conseguem causar diversos impactos no meio ambiente, tais como:

• inundar a região em que está construída;
• destruir a fauna e a flora locais;
• alterar a qualidade da água;
• mudar os fluxos dos rios e dos ecossistemas aquáticos;
• contribuir na eutrofização na água, em razão do excesso de nutrientes;
• induzir o adensamento populacional onde são construidas ou afungetar as populações;
• liberar gases de efeito estufa devido à decomposição da matéria orgânica;
• provocar alagamentos, destruição e morte quando rompidas.

Curiosidades sobre usinas hidrelétricas

Existem diversas curiosidades a respeito das usinas hidrelétricas. Pensando nisso, selecionamos algums abaixo:

• As usinas hidrelétricas brasileiras estão entre as maiores do mundo.
• A Usina Hidrelétrica de Itaipu foi considerada, pela Sociedade Americana de Engenheiros Civis (Asce), como uma das Sete Maravilhas do Mundo Moderno.
• Entre todas as fontes de energia renovável, a energia elétrica produzida pelas usinas hidrelétricas é a mais usada.
• A primeira usina hidrelétrica do mundo entrou em operação em 1882, em Appleton, Wisconsin, nos Estados Unidos.
• A primeira usina hidrelétrica da América do Sul foi a de Marmelos, que entrou em operação em 1889, em Juiz de Fora, Minas Gerais.

Fontes

Conheça as 10 maiores usinas hidrelétricas do Brasil. Cidade Verde, 2023. Disponível em: https://cidadeverde.com/energiaativa/124241/conheca-as-10-maiores-usinas-hidreletricas-do-brasil.

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Eletromagnetismo (vol. 3). 10. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2016.

Saiba tudo sobre Usinas Hidrelétricas. Energês, 2020. Disponível em: https://energes.com.br/saiba-tudo-sobre-usinas-hidreletricas/.

NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Eletromagnetismo (vol. 3). Editora Blucher, 2015.