Introdução
Os humanos têm aproveitado o poder da água por milhares de anos. A energia potencial da água tem sido utilizada para mover moinhos, acionar bombas e em inúmeras outras aplicações. No entanto, converter a energia potencial da água em energia elétrica é um conceito relativamente novo.
Para gerar eletricidade usando uma barragem hidrelétrica, são necessários dois elementos:
- Uma abundância de água.
- Uma diferença de elevação entre os lados de saída e entrada da barragem; essa diferença de elevação é chamada de ‘carga’.
A água de cabeceira está localizada a montante da barragem e a água de jusante está a jusante; a barragem separa fisicamente a água de cabeceira e a água de jusante. A água de cabeceira consiste em um grande corpo de água, garantindo um fornecimento constante de água para geração de energia. Um conduto conecta a água de cabeceira à casa de força na base da barragem. A casa de força contém todo o equipamento necessário para transformar a energia potencial da água em energia elétrica.
Como Funcionam as Barragens Hidrelétricas
O vídeo abaixo é um trecho do nosso curso Introdução às Usinas Hidrelétricas.
A água entra nos condutos através de uma das principais entradas. A água então desce pelos condutos até chegar às turbinas hidrelétricas localizadas dentro da casa de força. À medida que a água passa por cada rotor de turbina, os rotores giram, gerando energia mecânica. A energia mecânica dos rotores das turbinas é transmitida para um gerador elétrico, que está conectado a um eixo comum. Assim, convertemos a energia potencial da água em energia elétrica e podemos distribuí-la através de um transformador e da rede nacional de alta tensão. Para finalizar o processo, a água flui da casa de força através dos tubos de sucção até chegar à água de jusante. Todo o processo é contínuo, resultando em uma forma constante e confiável de geração de energia.
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Vantagens e Desvantagens
Vantagens da Barragem Hidrelétrica
- Oferecem uma forma constante e confiável de geração de energia, desde que haja água de cabeceira suficiente.
- Representam uma forma renovável (verde) de energia e não produzem resíduos.
- São muito eficientes em comparação com outros meios de geração de energia.
- Baixo custo operacional.
- Têm uma longa vida útil (algumas usinas hidrelétricas têm mais de 100 anos!).
Desvantagens da Barragem Hidrelétrica
- Podem perturbar consideravelmente os habitats locais devido às grandes mudanças topológicas necessárias para criar as condições operacionais exigidas pela barragem. Esses efeitos adversos são sentidos tanto por plantas quanto por animais; esta é de longe a maior desvantagem associada às barragens hidrelétricas.
- Alto custo de construção (altos custos iniciais).
- Consequências catastróficas se a barragem falhar (com potencial perda de vidas).
Recursos Adicionais
https://energyeducation.ca/encyclopedia/Hydroelectric_dam
https://en.wikipedia.org/wiki/Hydroelectricity
https://www.usgs.gov/special-topic/water-science-school/science/hydroelectric-power-how-it-works