Aproveitando a Energia Hidrelétrica: Um Guia Completo

Assim como outros métodos de geração de energia, a energia hidrelétrica também produz eletricidade a partir de geradores acionados por turbinas. Estas turbinas usam a energia potencial de água caindo ou fluindo rapidamente, que é a energia hídrica, e a convertem em energia mecânica. É uma forma de energia renovável amplamente usada no início do século 21. Em 2019, a energia hidrelétrica representou mais de 18 por cento da capacidade total de geração de energia do mundo.

Hoje você vai conhecer a definição, aplicações, diagrama, tipos, funcionamento, vantagens e desvantagens da energia hidrelétrica. Você também saberá como a energia hidrelétrica funciona.

O que é energia hidrelétrica?

Energia hidrelétrica também é conhecida como hidroelectricidade; é a energia coletada de água fluindo que é convertida em eletricidade ou usada para alimentar máquinas. A eletricidade produzida é de geradores acionados por turbinas. No funcionamento do sistema, a energia potencial de água caindo ou fluindo rapidamente é convertida em energia mecânica.

No início do século 21, a hidroelectricidade é altamente utilizada na forma de energia renovável, e representou mais de 18 por cento da capacidade total de geração de energia do mundo em 2019. A hidroelectricidade depende do ciclo da água que ocorre em três passos, que incluem: a energia solar que aquece a água na superfície de rios, lagos e oceanos. Isso causa a evaporação da água. Em segundo lugar, o vapor de água condensa em nuvens e cai como precipitação, chuva, neve ou orvalho. Por fim, a precipitação coletada em riachos e rios deságua em oceanos e lagos onde evapora e começa o ciclo novamente.

Aplicações de energia hidrelétrica

As aplicações de energia hidrelétrica hoje são tão amplas quanto a eletricidade é uma de nossas necessidades básicas hoje. A hidroelectricidade existe há séculos, usada para alimentar rodas de moinho e acionar máquinas industriais iniciais. Também é usada há milhares de anos para girar rodas de pás em rios e moer grãos. Hoje, a hidroelectricidade é usada para gerar eletricidade. De fato, os Estados Unidos usam hidroelectricidade para gerar mais eletricidade do que qualquer outra energia renovável. Abaixo estão os usos comuns da hidroelectricidade na maioria dos países avançados:

• Para geração de eletricidade limpa, que é seu uso primário.
• Para benefícios comerciais, no sentido de que locais hidroelétricos podem ser bons lugares para localizar uma grande instalação de produção devido à energia barata e excedente que produzem.
• Outro bom uso da hidroelectricidade é oferecer instalações recreativas ao público, como natação, pesca e navegação.
• A energia hidrelétrica é empregada na gestão de risco de inundações.
• O sistema é usado para permitir irrigação para agricultura.

Diagrama de energia hidrelétrica:

Tipos de energia hidrelétrica

Existem três tipos de energia hidrelétrica, com designs diferentes. Algumas usinas hidrelétricas usam barragens, enquanto outras não. Abaixo estão os vários tipos de usinas hidrelétricas:

Acumulação (Impoundment):

Estes tipos de usinas hidrelétricas são comuns; é uma instalação de acumulação, tipicamente com um grande sistema hidrelétrico. Usa uma barragem para armazenar água do rio em um reservatório que flui através de uma turbina apenas para girá-la. O eixo da turbina gira um gerador para produzir eletricidade. A água é às vezes liberada para atender às necessidades de eletricidade ou para manter um nível constante do reservatório.

Desvio (Diversion):

Um desvio de usinas hidrelétricas é às vezes chamado de run-of-river (fio d'água). Sua instalação canaliza uma porção de um rio através de um canal ou conduto forçado. Pode ou não usar uma barragem. Finalmente,

Armazenamento por bombeamento (Pumped storage):

Estes tipos de usinas hidrelétricas funcionam como uma bateria, armazenando a eletricidade gerada como em outras fontes de energia renovável como eólica e solar. A energia é armazenada conforme a água é bombeada para cima a um reservatório em uma elevação mais alta de um segundo reservatório a uma elevação mais baixa. Quando a demanda de eletricidade é baixa, a água é bombeada de um reservatório inferior para um superior, armazenando a energia. Na alta demanda elétrica, a água é liberada de volta ao reservatório inferior, o que gira a turbina que gera eletricidade.

Usinas hidrelétricas estão disponíveis em vários tamanhos, que incluem:

Grande hidrelétrica – instalações que têm capacidade de mais de 30 megawatts (MW).

Pequena hidrelétrica – projetos que geram 10 MW ou menos de potência. Por fim,

Micro hidrelétrica – capacidade de até 100 quilowatts. Um sistema micro ou pequeno hidrelétrico pode produzir eletricidade suficiente para uma casa, fazenda, rancho ou vila.

Funcionamento da energia hidrelétrica

No funcionamento da energia hidrelétrica, a água é recebida ou armazenada em uma elevação mais alta e projetada para baixo através de grandes tubos ou túneis (condutos forçados) para uma elevação mais baixa. A diferença entre estas duas elevações é chamada de queda. Uma turbina está localizada na passagem final dos tubos de descida, que gira conforme a água caindo a toca. A turbina, por sua vez, aciona geradores, que convertem a energia mecânica das turbinas em eletricidade. Transformadores são então usados para converter a tensão alternada adequada para o gerador em uma tensão mais alta adequada para transmissão de longa distância.

Assista ao vídeo abaixo para saber mais sobre o funcionamento da hidroelectricidade:

Vantagens e desvantagens da energia hidrelétrica

Vantagens:

Abaixo estão os benefícios da hidroelectricidade em suas várias aplicações.

• A fonte de energia é limpa.
• É ambientalmente amigável.
• Não trabalha com combustível.
• A hidroelectricidade é uma fonte doméstica de energia.
• A energia depende do ciclo da água.
• É renovável.
• A maioria das instalações hidrelétricas pode ir rapidamente de zero à potência máxima.
• A energia hidrelétrica fornece energia de reserva essencial durante grandes apagões de eletricidade.
• A hidroelectricidade controla inundações, irrigação e abastecimento de água.

Desvantagens:

Apesar das excelentes vantagens da energia hidrelétrica, algumas limitações ainda ocorrem. Abaixo estão as desvantagens da hidroelectricidade.

• As populações de peixes podem ser afetadas se não puderem migrar rio acima passado barragens de acumulação para locais de desova ou se não puderem migrar rio abaixo para o oceano.
• Manter usinas hidrelétricas pode ser tedioso.
• Qualidade e fluxo da água podem ser impactados.
• Usinas hidrelétricas podem causar baixos níveis de oxigênio dissolvido na água.
• Usinas hidrelétricas podem ser impactadas por seca.
• Sem água, usinas hidrelétricas não podem produzir eletricidade.
• Novas instalações hidrelétricas impactam o ambiente local.

Conclusão

A energia hidrelétrica é a energia coletada de água fluindo que é convertida em eletricidade ou usada para alimentar máquinas. A eletricidade produzida é de geradores acionados por turbinas. A hidroelectricidade existe há séculos, usada para alimentar rodas de moinho e acionar máquinas industriais iniciais. Os Estados Unidos usam hidroelectricidade para gerar mais eletricidade do que qualquer outra energia renovável. É tudo para este artigo, onde a definição, aplicações, diagrama, tipos, funcionamento, vantagens e desvantagens da energia hidrelétrica.

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