As perspectivas energéticas não são animadoras no que diz respeito às fontes de energia fósseis, como o carvão, o petróleo e o gás natural. Esta perspetiva sombria, em conjunto com a população mundial em constante expansão e a rápida industrialização das economias do terceiro mundo, deixa os seres humanos em grave perigo de falta de energia no futuro.Os governos agiram rapidamente para neutralizar esta ameaça, propondo soluções abrangentes, incluindo a afetação de mais recursos à exploração de mais petróleo, a expansão da energia nuclear, o reforço da investigação em tecnologias de poupança de energia e um investimento sem precedentes em energias renováveis.De entre as três, a energia hidroelétrica é a que apresenta melhores possibilidades de adoção generalizada, como o demonstram as numerosas centrais de produção de energia hidroelétrica em funcionamento.

A energia hidroelétrica é a energia gerada pelo aproveitamento da força natural da água (energia cinética). A energia é aproveitada por sistemas hidroeléctricos e convertida em eletricidade através de uma turbina e de um gerador. A energia hidroelétrica é classificada como uma fonte de energia renovável porque o abastecimento de água é constantemente reabastecido pelo sol, o que significa que é um recurso inesgotável.A China é atualmente o maior produtor de energia hidroelétrica, seguida do Canadá, do Brasil e dos EUA. Devido à sua abundância, prevê-se que a energia hidroelétrica seja o recurso energético dominante no mundo durante muitos anos.

Como funcionam as centrais hidroeléctricas?

Para produzir energia hidroelétrica, são necessárias três coisas: água em movimento, uma turbina e um gerador. As centrais hidroeléctricas são concebidas para aproveitar a energia cinética da água em movimento. Idealmente, são fábricas que convertem a energia da queda da água no fluxo de electrões, vulgarmente conhecido como eletricidade. Na maioria dos cenários, é construída uma barragem ao longo de um rio para elevar o nível da água eA água que cai é então canalizada para uma roda de turbina num nível inferior. A água corrente faz girar uma roda de turbina que está ligada a um gerador. O gerador tem um rotor, que é rodado pela turbina. A rotação do rotor do gerador produz eletricidade.

O funcionamento de um gerador baseia-se nos princípios revelados por Faraday. A sua descoberta afirma que, quando um íman é movido através de um condutor, desencadeia o fluxo de electrões. Num gerador hidroelétrico de grande escala, os electroímanes são criados pela circulação de corrente contínua através de laços de fios que são enrolados em torno de pilhas de lâminas de aço magnético conhecidas como pólos de campo. Os pólos de campo sãoO rotor está ligado ao eixo da turbina e gira a uma velocidade definida. Quando o rotor gira, faz com que os electroímanes (pólos do campo) ultrapassem os condutores montados no estator, provocando o fluxo de electrões (eletricidade) e a ocorrência de uma tensão nos terminais de saída do gerador.

A eletricidade produzida é então aumentada em tensão através dos transformadores da central hidroelétrica e enviada através de linhas de transmissão. A água utilizada, tendo cumprido o seu objetivo, é canalizada da central de produção de energia para a corrente principal do rio para continuar o ciclo de produção de energia.

Tipos de centrais hidroeléctricas

Atualmente, existem inúmeras centrais hidroeléctricas, cuja classificação se baseia no volume líquido e no caudal de água, bem como na disponibilidade de área para a instalação da central e no montante de capital injetado no projeto. No entanto, os três principais tipos de centrais hidroeléctricas incluem as instalações de captação, as centrais de derivação e as centrais hidroeléctricas de acumulação por bombagem. Vejamosde forma abrangente:

1. Instalação de represamento

Este é o tipo mais popular de central hidroelétrica. Uma instalação de represamento é, essencialmente, um grande sistema hidroelétrico que utiliza uma barragem para armazenar grandes quantidades de água do rio num reservatório. A pilha de água que sai do reservatório é canalizada através de uma turbina, fazendo-a rodar. A turbina rotativa ativa um gerador para gerar eletricidade. A água pode ser libertada durante doisprincipais razões: para responder às diferentes necessidades de eletricidade ou para assegurar que o reservatório mantém um nível de água constante.

2. Desvio do rio

Este tipo de central hidroelétrica é por vezes conhecido como "a fio de água". O termo "a fio de água" faz-nos pensar em pequenas turbinas a girar num rio para produzir eletricidade de baixo impacto. No entanto, o termo "desvio do rio" tende a definir estes projectos de forma mais precisa. O desvio envolve a produção de eletricidade através do desvio de uma grande parte (cerca de 90%) de qualquer caudal do rio para uma conduta ou túnelNeste modelo, as turbinas não são instaladas no próprio rio.

Os projectos de desvio de rios diferem em magnitude, mas cada projeto requer infra-estruturas substanciais, tais como

• Uma barragem para criar uma pequena albufeira chamada lagoa de cabeça
• Um túnel ou conduta, designado por conduto forçado, construído para ter vários quilómetros de comprimento, para levar a água do reservatório principal para as turbinas.
• Um edifício fortificado da central eléctrica para armazenamento de geradores
• Um afluente do canal de escoamento através do qual a água utilizada sai da central eléctrica
• Estradas de acesso bem construídas à central eléctrica e ao reservatório de água
• Linhas de transmissão que partem da central eléctrica para a linha de transmissão adjacente da BC Hydro
• Em algumas ocasiões, uma subestação eléctrica

As centrais hidroeléctricas de desvio de rios têm menos impacto no ambiente do que os projectos hidroeléctricos tradicionais que exigem barragens e reservatórios enormes. No entanto, um grande conjunto de projectos de desvio de rios pode ter um grande impacto no ambiente.

3. Energia hidroelétrica de acumulação por bombagem

Este tipo de central hidroelétrica funciona como uma bateria, armazenando a eletricidade produzida por outras fontes de energia, como a eólica, a solar e a nuclear, para ser utilizada mais tarde. Esta tecnologia funciona através do bombeamento de água para um reservatório de nível superior a partir de um reservatório de nível inferior. O bombeamento de água para o reservatório de alta altitude ocorre quando a procura de eletricidade é mais baixa.a água volta a fluir para o reservatório inferior para fazer girar uma turbina e produzir eletricidade.

Energia hidroelétrica offshore

Trata-se de um tipo de sistema hidroelétrico menos explorado, que utiliza a energia das ondas ou das correntes de maré para produzir eletricidade, e que tem a grande vantagem de não necessitar de qualquer terreno para a sua instalação.

As centrais hidroeléctricas também são classificadas em termos de dimensão, incluindo:

• Micro-centrais hidroeléctricas

Esta é a central hidroelétrica mais pequena e tem capacidade para produzir cerca de 100 quilowatts de energia, o que permite fornecer eletricidade suficiente para uma aldeia, uma casa, uma quinta ou um rancho.

• Pequenas centrais hidroeléctricas

Trata-se de projectos de energia hidroelétrica com capacidade para produzir, no máximo, 10mega watts de energia

• Grandes centrais hidroeléctricas

Trata-se de projectos hidroeléctricos com capacidade para produzir, no mínimo, 30 megawatts de energia.

A energia hidroelétrica é o método mais eficiente e conveniente de produção de eletricidade. As turbinas hidroeléctricas contemporâneas são tão inovadoras que conseguem converter mais de 90% da energia disponível em eletricidade. Isto é muito melhor quando comparado com a melhor instalação de combustível fóssil, que é apenas 50% eficiente. A energia hidroelétrica desempenha um papel fundamental no cabaz de eletricidade dos dias de hoje, contribuindo paraEmbora outras fontes de energia renováveis, como a solar, a eólica e a geotérmica, estejam a ganhar rapidamente força, prevê-se que a energia hidroelétrica venha a alimentar a maioria das economias mundiais durante muitos anos.

Referências: energyinformative

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