Como funciona uma usina hidrelétrica?

Quando você acende uma lâmpada na sua casa, sabia que tem uma grande chance de essa energia ter vindo de uma usina hidrelétrica? Mais de metade da energia gerada no Brasil vem dessas usinas, que produzem energia elétrica a partir da água dos rios. Quer saber como funciona uma usina hidrelétrica?

Então vem comigo, nós vamos ver juntos como a mágica acontece! [Trilha sonora de abertura da série "Como Funciona? "] Como a gente vai ficar tudo bem explicadinho, já deixa seu joinha aqui embaixo e se inscreve no canal para acompanhar mais vídeos da série.

Vamos começar no início: como é que a força da água se transforma em outros tipos de energia? Basta ver como funciona um mecanismo de roda d’água daqueles que costumamos encontrar na fazenda. A força da gravidade ou a velocidade da correnteza fazem a roda de madeira girar enquanto o fluxo de água atinge suas pás.

A energia potencial e a energia cinética, da queda d’água e da correnteza, se convertem na energia mecânica do giro da roda d’água e depois pode ser associada a outros equipamentos, podendo ser convertida em diferentes tipos de energia. Sabia que a utilização da energia hidráulica é bastante antiga? Já foram encontrados vestígios de uso dela, primeiramente em quedas d’água, com produção da energia mecânica em moinhos, desde o século primeiro antes da Era Comum.

Agora que você entendeu como a força da água vira energia, fica mais fácil explicar como funciona a usina hidrelétrica. A primeira coisa de que você precisa para uma usina hidrelétrica é, como já falamos, um rio! Esse rio precisa ter força e volume de água suficiente para gerar uma quantidade de energia que compense a obra de construção da usina, que é complexa e cara.

Além da vazão do rio, são considerados o desnível do terreno e a quantidade de água disponível. Esses estudos de viabilidade para construção de uma usina são aprovados pelos técnicos aqui da ANEEL. Para produzir energia a partir dele, em geral é necessário criar uma barreira, uma barragem, que permita acumular a água do rio no que chamamos de reservatório.

Ele cria o desnível de água, capta água em volume adequado para a produção de energia elétrica e regula o escoamento dos rios em períodos de chuva e estiagem. Essa represa d água abastece a estrutura da usina hidrelétrica por meio da utilização de túneis, canais e condutos metálicos que levam a água até a casa de força, onde ficam as turbinas, que possuem pás e giram com o fluxo da água, como as rodas d’água que acabamos de explicar. Acontece que estamos falando de muita água e um buraco pequeno para ela passar.

O fluxo da água faz com que as turbinas girem muito depressa, transformando a força da água, energia cinética, em energia mecânica. Os geradores que estão instalados na casa de força, conectados às turbinas, transformam a energia mecânica da rotação das turbinas em energia elétrica. Após passar pelas turbinas, a água é restituída ao leito natural do rio pelo canal de fuga.

A energia gerada é transmitida para transformadores que aumentam a tensão dela. Essa energia é transmitida então para uma ou mais linhas de transmissão, que se integram por todo o país, e então é entregue na rede de distribuição que chega até a sua casa. Nesse caminho, uma parte dessa energia é "perdida" sob a forma de calor que esquenta a linha de transmissão.

Se a água do rio passa pelos túneis e canos até chegar às turbinas, o que é aquela quantidade de água que vemos em vídeos como uma cachoeira na usina hidrelétrica? Aquele é o vertedouro. A água do vertedouro é uma espécie de sobra porque o reservatório da usina está na capacidade máxima.

Isso pode acontecer quando chove muito na área dos reservatórios. Existe usina hidrelétrica sem reservatório? Sim!

Ela é chamada de usina a fio d’água, pois aproveita a força da correnteza dos rios para gerar energia, mantendo apenas uma reserva mínima para garantir sua operação. A usina a fio d’água reduz as estruturas de barragem e as dimensões dos alagamentos. Usinas como a de Santo Antônio e a de Jirau, no Rio Madeira, e a de Belo Monte, no Pará, têm as suas estruturas baseadas nesse conceito.

E por falar nas usinas brasileiras, existem mais de 1400 geradoras espalhadas pelo Brasil! Entre as usinas hidrelétricas brasileiras com maior potência de geração, estão: Belo Monte, localizada no Rio Xingu, no Pará; Tucuruí, localizada no Rio Tocantins, também no Estado do Pará; Jirau, localizada no Rio Madeira, em Rondônia, Santo Antônio, localizada no Rio Madeira, também em Rondônia. Existe ainda Itaipu Binacional, uma usina localizada no Rio Paraná e compartilhada pelo Brasil e pelo Paraguai.

A energia produzida pelas usinas hidrelétricas é considerada de baixo custo, se for comparada com outros meios de geração de energia, e também é considerada uma energia limpa e renovável devido à emissão reduzida de gás carbônico e gases que intensificam o aquecimento global. Não podemos nos esquecer, no entanto, de que existem impactos ambientais e sociais relacionados à geração hidrelétrica, principalmente na fase de construção das usinas. A implementação do reservatório provoca grandes mudanças na paisagem natural, pois alaga áreas de florestas, de plantio e de preservação de fauna e flora.

Também ocorrem mudanças de caráter social. O reservatório pode preencher com água espaços anteriormente ocupados por cidades e povoados indígenas, quilombolas e ribeirinhos, deixando debaixo d’água uma parte da história desses lugares e das pessoas que moraram lá. Com os cuidados necessários e em diálogo com a sociedade, a ANEEL acredita que esses empreendimentos colaboram em grande medida para o crescimento do país.

Nesse momento de transição energética, as usinas hidrelétricas garantem ao Brasil uma posição de destaque, com uma geração de energia contínua, renovável e de custo relativamente baixo, que é transportada por todo o país e beneficia a imensa maioria dos brasileiros. Explicamos bastante coisa, né? Ficou alguma dúvida?

Então escreve aqui nos comentários que a gente prepara mais um vídeo para explicar também. Obrigada pela sua audiência e te esperamos aqui, para contar mais sobre como funciona o setor elétrico brasileiro. Tchau!