Ciência

Energia hidroelétrica

Saiba mais sobre o funcionamento do protótipo Pelamis e seu potencial para aproveitar a energia das ondas do Mar do Norte Visão geral dos esforços para criar energia utilizável a partir das ondas, incluindo uma discussão sobre o gerador de energia Pelamis no Mar do Norte na costa da Escócia. Contunico ZDF Enterprises GmbH, Mainz Veja todos os vídeos para este artigo

Energia hidroelétrica , também chamado energia hidrelétrica , eletricidade produzido a partir de geradores acionados por turbinas que convertem a energia potencial da queda ou fluxo rápido de água em energia mecânica . No início do século 21, a energia hidrelétrica era a forma mais amplamente utilizada de energia renovável ; em 2019, era responsável por mais de 18% da capacidade total de geração de energia do mundo.

Na geração de energia hidrelétrica, a água é captada ou armazenada em uma elevação mais elevada e conduzida para baixo através de grandes tubos ou túneis (condutos forçados) até uma elevação inferior; a diferença entre essas duas elevações é conhecida como cabeça. No final de sua passagem pelos canos, a queda d'água faz com que as turbinas girem. As turbinas, por sua vez, acionam geradores, que convertem a energia mecânica das turbinas em eletricidade. Transformadores são então usados para converter a tensão alternada adequada para os geradores em uma tensão mais alta adequada para transmissão de longa distância. A estrutura que abriga as turbinas e geradores, e na qual os tubos ou condutos forçados se alimentam, é chamada de casa de força.

geradores de turbina hidrelétrica Geradores de turbina hidrelétrica. tomalu / Fotolia

As usinas hidrelétricas geralmente estão localizadas em represas aquela apreensão rios , elevando assim o nível da água atrás do barragem e criando uma cabeça tão alta quanto é viável . A potência potencial que pode ser derivada de um volume de água é diretamente proporcional à cabeça de trabalho, de modo que uma instalação de cabeça alta requer um volume menor de água do que uma instalação de baixa para produzir uma quantidade igual de energia. Em algumas barragens, a casa de força é construída em um flanco da barragem, parte da barragem sendo usada como vertedouro sobre o qual o excesso de água é descarregado em épocas de enchentes. Onde o rio corre em um desfiladeiro estreito e íngreme, a casa de força pode estar localizada dentro da própria barragem.

Hoover Dam Hoover Dam, no rio Colorado, na fronteira Arizona-Nevada, EUA Scott Latham / stock.adobe.com

hydropower Represa de usina hidrelétrica que mede o rio Vuoksi em Imatra, Finlândia. Natalia Belotelova / Shutterstock.com

Na maioria comunidades a demanda por energia elétrica varia consideravelmente em diferentes momentos do dia. Para equilibrar a carga dos geradores, usinas hidrelétricas de armazenamento reversível são ocasionalmente construídas. Durante os períodos fora de pico, parte da energia extra disponível é fornecida ao gerador operando como um motor, conduzindo a turbina para bombear água em um reservatório elevado. Então, durante os períodos de pico de demanda, a água pode fluir novamente através da turbina para gerar energia elétrica. Os sistemas de armazenamento bombeado são eficientes e oferecem uma maneira econômica de atender às cargas de pico.

Em certas áreas costeiras, como o estuário do rio Rance em Bretanha , França, usinas hidrelétricas foram construídas para aproveitar a ascensão e queda de marés . Quando a maré sobe, a água é retida em um ou mais reservatórios. Na maré baixa, a água nesses reservatórios é liberada para acionar turbinas hidráulicas e seus geradores elétricos acoplados ( Vejo energia das marés ).

energia das marés Diagrama de uma barragem de energia das marés. Encyclopædia Britannica, Inc.

A queda d'água é uma das três principais fontes de energia utilizadas para gerar energia elétrica, sendo as outras duas combustíveis fósseis e combustíveis nucleares . A energia hidrelétrica tem certas vantagens sobre essas outras fontes. É continuamente renovável devido à natureza recorrente do ciclo hidrológico . Não produz térmica poluição . (No entanto, algumas barragens podem produzir metano da decomposição da vegetação debaixo d'água.) A energia hidrelétrica é uma fonte de energia preferida em áreas com chuvas fortes e com regiões montanhosas que estão razoavelmente próximas dos principais centros de carga. Alguns grandes locais hidrelétricos distantes dos centros de carga podem ser suficientemente atraentes para justificar as longas linhas de transmissão de alta tensão. Pequenos locais hidrelétricos também podem ser econômicos, especialmente se combinam o armazenamento de água durante cargas leves com a produção de eletricidade durante os picos. Muitos dos impactos ambientais negativos da energia hidrelétrica vêm das barragens associadas, que podem interromper as migrações de desova peixe , como o salmão, e submergir ou deslocar permanentemente comunidades ecológicas e humanas à medida que os reservatórios se enchem.