TRABALHO FISICA (1)

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<p>ESCOLA ESTADUAL JARDIM</p><p>MERITI</p><p>HIDRELÉTRICAS</p><p>E</p><p>TERMOELÉTRICAS</p><p>2001</p><p>EVILLYN T. SILVA</p><p>SETEMBRO DE 2023</p><p>Usinas Hidrelétricas</p><p>O QUE SÃO?</p><p>Uma usina hidrelétrica transforma a energia hidráulica de um curso de água,</p><p>natural ou artificial, em eletricidade renovável. A energia hidrelétrica é um</p><p>recurso renovável e livre de emissões, que é gerado por meio da</p><p>transformação da energia cinética da força das águas em energia elétrica. Esse</p><p>processo acontece nas instalações de usinas hidrelétricas, que possuem</p><p>capacidade de captar e transformar essa força em energia.</p><p>As usinas hidrelétricas podem ser de três tipos: a fio d'água, o reservatório (ou</p><p>armazenamento).</p><p>PRINCIPAIS TIPOLOGIAS DAS USINAS</p><p>HIDRELÉTRICAS</p><p>Atendendo à sua funcionalidade, as usinas hidrelétricas são classificadas em:</p><p>• Usinas a fio d'água:</p><p>O funcionamento da usina se adapta totalmente e a todo o momento ao</p><p>regime de caudais que corre pelo rio, sem alterá-lo. Essas usinas não</p><p>possuem, portanto, uma capacidade significativa de armazenamento e têm um</p><p>funcionamento contínuo, embora variável ao longo do ano. A energia</p><p>produzida não pode se adaptar às necessidades de cobertura da demanda</p><p>elétrica.</p><p>• Usinas com reservatório:</p><p>Nesse caso específico, sim é possível armazenar água e regular seu</p><p>funcionamento para atender às necessidades de gestão da demanda. A</p><p>capacidade de armazenamento é obtida por meio de uma represa situada a</p><p>montante da usina e dependendo de sua capacidade se fala de regulação</p><p>sazonal, anual e, inclusive, hiper anual.</p><p>Como funciona a energia hidrelétrica?</p><p>De modo geral, o esquema de uma usina elétrica inclui uma barragem - uma</p><p>barragem ou um dormitório - que intercepta o curso de água, criando um</p><p>reservatório.</p><p>Através de obras de adução, canais e túneis de desvio, a água é transportada</p><p>por canos da barragem para turbinas de água, que giram para gerar energia</p><p>mecânica, que é então convertida em energia elétrica pelo gerador elétrico</p><p>rotativo.</p><p>A água coloca as turbinas em ação, gerando energia mecânica, e sai,</p><p>terminando em um canal de descarga, através do qual é devolvida ao curso de</p><p>água.</p><p>Diretamente conectado à turbina está o gerador elétrico rotativo (alternador),</p><p>que converte a energia mecânica recebida da turbina em energia elétrica.</p><p>A eletricidade assim obtida deve ser transformada para ser transmitida em</p><p>grandes distâncias: antes de ser introduzida nas linhas de transmissão, a</p><p>eletricidade passa então pelo transformador, o que diminui a intensidade da</p><p>corrente produzida pelo gerador elétrico rotativo, mas aumenta sua voltagem.</p><p>Quando chega ao local de uso, antes de ser utilizada, a energia passa</p><p>novamente por um transformador, o que desta vez aumenta a intensidade da</p><p>corrente e diminui a tensão para que seja adequada para uso industrial,</p><p>comercial ou doméstico.</p><p>Vantagens da energia hidrelétrica</p><p>• Não emite gases poluentes na geração elétrica;</p><p>• Tem custos mais baixos para o consumidor final;</p><p>• É fonte de energia renovável e limpa;</p><p>• Ajuda a evitar enchentes dos rios;</p><p>• Promove o turismo da região em que está instalada.</p><p>https://www.enelgreenpower.com/pt/learning-hub/energias-renoveveis/energia-hidraulica/barragem</p><p>https://www.enelgreenpower.com/pt/learning-hub/energias-renoveveis/energia-hidraulica/turbina-hidreletrica</p><p>https://www.enelgreenpower.com/pt/learning-hub/energias-renoveveis/energia-hidraulica/usina-hidreletrica#vtooltip</p><p>Desvantagens da energia hidrelétrica</p><p>• Desmatamento;</p><p>• Alterações no clima e nas chuvas;</p><p>• Impactos na comunidade local, com realojamentos;</p><p>• Geração de metano por meio da decomposição da</p><p>vegetação submersa;</p><p>• Preço mais alto a ser pago em épocas de seca;</p><p>• Mudanças no fluxo de rios, atingindo a vida aquática;</p><p>• Efeitos negativos para a fauna e a flora da região.</p><p>Impactos ambientais</p><p>Algumas das principais desvantagens da usina hidrelétrica para a fauna e a</p><p>flora do nosso país.</p><p>• Deterioração das margens por assentamentos urbanos não planejados;</p><p>• Perda de benfeitorias, plantações e áreas agricultáveis ou alagadiças;</p><p>• Inundação de áreas utilizáveis para pecuária ou reflorestamento;</p><p>• Destruição da vegetação natural;</p><p>• Perdas de flora e fauna aquática e terrestre nativas;</p><p>• Supressão da vegetação;</p><p>• Aumento da poluição na água devido às obras realizadas na construção</p><p>das usinas;</p><p>• Acentuação do assoreamento dos rios;</p><p>• Extinção de espécies de peixes típicos da região;</p><p>• Assoreamento do leito dos rios;</p><p>• Remoção da mata ciliar;</p><p>• Introdução de espécies exóticas nos reservatórios.</p><p>Qual é o cenário da energia hidrelétrica no Brasil?</p><p>De acordo com os dados da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), 67%</p><p>da produção de energia no Brasil é oriunda de suas hidrelétricas.</p><p>No ranking mundial, o Brasil atualmente é o segundo país com maior</p><p>capacidade instalada de energia hidrelétrica, atrás apenas da China.</p><p>Já em potencial hidráulico, o Brasil também está entre os cinco maiores do</p><p>mundo, junto com China, Estados Unidos, Canadá e Rússia.</p><p>A primeira usina hidrelétrica brasileira foi construída em 1889, em Minas</p><p>Gerais, e era destinada à iluminação de espaços públicos e à alimentação de</p><p>trabalhos manuais da época.</p><p>Atualmente, o Brasil possui 1.383 projetos de geração de energia hidrelétrica,</p><p>divididos entre Usinas Hidrelétricas (UHEs), Pequenas Centrais Hidrelétricas</p><p>(PCHs) e Centrais Geradoras Hidrelétricas (CGHs).</p><p>A diferença está no tamanho e na potência dos projetos. Uma UHE é uma</p><p>usina de grande porte, com capacidade de produção acima de 30 MW</p><p>(megawatts) por hora e com área do reservatório acima de 13 km².</p><p>Já as PCHs são usinas com reservatório de até 3 km² e potência instalada entre</p><p>1 e 30 MW. Abaixo disso, o projeto é considerado uma CGH.</p><p>Por serem menores, as PCHs e as CGHs são mais baratas de construir e causam</p><p>menos impactos ambientais, além de poderem ser construídas em rios com</p><p>menor vazão.</p><p>As três maiores usinas hidrelétricas instaladas no Brasil estão entre as dez</p><p>maiores do planeta, sendo que os cinco maiores projetos brasileiros estão</p><p>instalados no Sul e no Norte do País. Saiba mais sobre eles abaixo:</p><p>• Usina Hidrelétrica de Itaipu Binacional (Rio Paraná/Paraná e parte do</p><p>Paraguai) – segunda maior hidrelétrica do mundo em relação à potência</p><p>instalada, com capacidade de 14.000 MW, foi considerada pela</p><p>American Society of Civil Engineers (ASCE) como uma das Sete</p><p>Maravilhas do Mundo Moderno;</p><p>• Usina Hidrelétrica de Belo Monte (Rio Xingu/ Pará) – com capacidade</p><p>instalada de 11.233 MW, é a maior usina hidrelétrica 100% brasileira;</p><p>• Usina Hidrelétrica de Tucuruí (Rio Tocantins/Pará) – 8.370 MW;</p><p>• Usina Hidrelétrica de Jirau (Rio Madeira/Rondônia) – 3.750 MW;</p><p>• Usina Hidrelétrica Santo Antônio (Rio Madeira/Rondônia) – 3.568 MW.</p><p>Usinas Termoelétricas</p><p>O que é usina termelétrica?</p><p>As usinas termelétricas (UTE) são instalações que produzem energia elétrica</p><p>por meio da energia térmica obtida com a queima de combustíveis fósseis</p><p>como petróleo, carvão mineral e gás natural, biomassa, ou também pelo</p><p>processo chamado de fissão, que envolve o uso de material radioativo.</p><p>A energia gerada é chamada de energia termelétrica, que é considerada não</p><p>renovável, já que os recursos usados no processo são finitos. Porém, como</p><p>existe uma demanda mundial por essas matérias-primas, constantemente são</p><p>feitos acordos entre países para que todos garantam o seu abastecimento.</p><p>Como funciona uma usina termoelétrica?</p><p>A geração de energia termoelétrica se dá por meio da queima de combustíveis</p><p>fósseis, de modo que o calor gerado pelo processo de combustão aquece a</p><p>água em uma caldeira, que se transforma em um vapor com alta pressão, e faz</p><p>as pás das turbinas da usina girarem.</p><p>As pás estão ligadas a geradores que possuem um campo eletromagnético e,</p><p>assim, a energia</p><p>potencial é transformada em energia elétrica. Depois, a água é</p><p>novamente resfriada em um condensador para que o ciclo se repita. Vale</p><p>destacar que também é possível gerar energia termelétrica por meio de outras</p><p>fontes, como resíduos orgânicos e lixo, o que é uma substituição importante</p><p>do petróleo, já que são recursos menos poluentes</p><p>Vantagens das termoelétricas</p><p>• Instalações podem ser feitas próximas às regiões de consumo</p><p>• Construção mais rápida do que das hidrelétricas</p><p>• Fonte de energia que atende regiões que não têm outras opções</p><p>• são usinas que produzem uma quantidade constante de energia elétrica</p><p>durante o ano inteiro, ao contrário das hidrelétricas, que tem a</p><p>produção dependente do nível dos rios.</p><p>https://blog.esferaenergia.com.br/fontes-de-energia/energia-petroleo</p><p>https://blog.esferaenergia.com.br/fontes-de-energia/energia-fossil</p><p>https://blog.esferaenergia.com.br/fontes-de-energia/energia-fossil</p><p>Desvantagens das termoelétricas</p><p>• Liberação de gases poluentes na atmosfera</p><p>• Custo para geração de energia mais elevado</p><p>• Dependência de recursos finitos</p><p>Impactos ambientais</p><p>• Surgimento de problemas respiratórios como, por exemplo, rinite</p><p>alérgica, bronquite e asma provocados pelo gás carbônico liberado;</p><p>• Formação de chuva ácida, provocada pela reação do vapor d'água</p><p>liberado com os óxidos presentes na atmosfera;</p><p>• Liberação de água aquecida nos rios, lagos ou mares alterando as</p><p>condições ideais necessárias para a reprodução e sobrevivência de várias</p><p>espécies aquáticas e marinhas; e</p><p>• Consumo de grandes quantidades de água para produzir o vapor</p><p>necessário para girar as pás das turbinas e, também, para refrigerar as</p><p>turbinas.</p><p>Qual é o cenário da energia Termoelétrica no Brasil?</p><p>Hoje, o Brasil é muito dependente das usinas hidrelétricas e termoelétricas.</p><p>Segundo dados da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), a matriz</p><p>elétrica nacional cresceu 5,1 GW no primeiro semestre de 2023. Essa evolução</p><p>representa 49,97% da meta de crescimento projetada pela ANEEL para o ano,</p><p>que é de 10,3 GW. A distribuição das usinas em operação nos seis primeiros</p><p>meses de 2023 foi a seguinte:</p><p>• 52,74% usinas hidrelétricas (UHEs)</p><p>• 24,48% usinas termelétricas (UTEs)</p><p>• 13,44% usinas eólicas (EOLs)</p><p>• 4,93% centrais geradoras fotovoltaicas (UFVs)</p><p>• 2,95% pequenas centrais hidrelétricas (PCHs)</p><p>https://blog.esferaenergia.com.br/fontes-de-energia/vantagens-desvantagens-energia-hidreletrica</p><p>https://www.gov.br/aneel/pt-br/assuntos/noticias/2023/primeiro-semestre-de-2023-tem-crescimento-de-5-1-gw-na-matriz-eletrica-brasileira</p><p>https://blog.esferaenergia.com.br/mercado-livre-de-energia/o-que-e-aneel</p><p>• 1,02% usinas termonucleares (UTNs)</p><p>• 0,44% centrais geradoras hidrelétricas (CGHs)</p><p>As usinas termelétricas têm um papel importante na matriz elétrica brasileira,</p><p>pois são acionadas quando as usinas hidrelétricas estão com reservatórios com</p><p>níveis baixos.</p><p>Ou seja, quando o volume de chuvas é inferior ao necessário, é preciso</p><p>recorrer às termoelétricas para suprir o abastecimento da população.</p><p>Porém, neste caso, as bandeiras tarifárias ficam vermelhas (patamar 1 ou 2),</p><p>pois a energia gerada nas termelétricas é mais cara que a das hidrelétricas, já</p><p>que combustíveis fósseis são usados no processo.</p><p>Por conta disso, no Mercado Cativo, o valor da conta de luz oscila mês a mês</p><p>dentro de valores pré-determinados.</p><p>A maior usina termelétrica no Brasil é a Usina Porto de Sergipe I, localizada no</p><p>município Barra dos Coqueiros, em Sergipe, inaugurada em agosto de 2020. A</p><p>usina tem potência de 1,5 GW, atendendo a 15% de toda a demanda</p><p>energética do Nordeste, o que equivale a 16 milhões de pessoas.</p><p>De acordo com os dados do SIGA, em segundo lugar, aparece a Usina</p><p>Termorio, que fica em Duque de Caxias, no Rio de Janeiro com potência</p><p>instalada de pouco mais de 1 GW (1.058 MW).</p><p>Em terceiro lugar está a Usina de Santa Cruz, também localizada no Rio de</p><p>Janeiro, na capital, com potência de 1 GW.</p><p>Referências:</p><p>https://www.enelgreenpower.com/pt/learning-</p><p>hub/energias-renoveveis/energia-hidraulica/usina-</p><p>hidreletrica</p><p>https://www.iberdrola.com/sustentabilidade/o-que-</p><p>e-energia-</p><p>hidreeletrica#:~:text=A%20energia%20hidrel%C3%A9</p><p>https://blog.esferaenergia.com.br/mercado-livre-de-energia/diferenca-matriz-energetica-matriz-eletrica</p><p>https://blog.esferaenergia.com.br/economizar-em-casa/bandeiras-tarifarias</p><p>https://blog.esferaenergia.com.br/mercado-livre-de-energia/o-que-mercado-cativo-energia</p><p>https://www.gov.br/pt-br/noticias/energia-minerais-e-combustiveis/2020/08/maior-termoeletrica-a-gas-natural-da-america-latina-e-inaugurada-em-sergipe</p><p>https://app.powerbi.com/view?r=eyJrIjoiNjc4OGYyYjQtYWM2ZC00YjllLWJlYmEtYzdkNTQ1MTc1NjM2IiwidCI6IjQwZDZmOWI4LWVjYTctNDZhMi05MmQ0LWVhNGU5YzAxNzBlMSIsImMiOjR9</p><p>https://www.enelgreenpower.com/pt/learning-hub/energias-renoveveis/energia-hidraulica/usina-hidreletrica</p><p>https://www.enelgreenpower.com/pt/learning-hub/energias-renoveveis/energia-hidraulica/usina-hidreletrica</p><p>https://www.enelgreenpower.com/pt/learning-hub/energias-renoveveis/energia-hidraulica/usina-hidreletrica</p><p>https://www.iberdrola.com/sustentabilidade/o-que-e-energia-hidreeletrica#:~:text=A%20energia%20hidrel%C3%A9trica%20%C3%A9%20aquela,se%20origina%20na%20pr%C3%B3pria%20%C3%A1rea</p><p>https://www.iberdrola.com/sustentabilidade/o-que-e-energia-hidreeletrica#:~:text=A%20energia%20hidrel%C3%A9trica%20%C3%A9%20aquela,se%20origina%20na%20pr%C3%B3pria%20%C3%A1rea</p><p>https://www.iberdrola.com/sustentabilidade/o-que-e-energia-hidreeletrica#:~:text=A%20energia%20hidrel%C3%A9trica%20%C3%A9%20aquela,se%20origina%20na%20pr%C3%B3pria%20%C3%A1rea</p><p>trica%20%C3%A9%20aquela,se%20origina%20na%20</p><p>pr%C3%B3pria%20%C3%A1rea.</p><p>https://www.portalsolar.com.br/energia-hidreletrica</p><p>https://origoenergia.com.br/blog/energia/impactos-</p><p>socioambientais-das-usinas-hidreletricas/</p><p>https://blog.esferaenergia.com.br/fontes-de-</p><p>energia/usina-termeletrica</p><p>https://www.iberdrola.com/sustentabilidade/o-que-e-energia-hidreeletrica#:~:text=A%20energia%20hidrel%C3%A9trica%20%C3%A9%20aquela,se%20origina%20na%20pr%C3%B3pria%20%C3%A1rea</p><p>https://www.iberdrola.com/sustentabilidade/o-que-e-energia-hidreeletrica#:~:text=A%20energia%20hidrel%C3%A9trica%20%C3%A9%20aquela,se%20origina%20na%20pr%C3%B3pria%20%C3%A1rea</p><p>https://www.portalsolar.com.br/energia-hidreletrica</p><p>https://origoenergia.com.br/blog/energia/impactos-socioambientais-das-usinas-hidreletricas/</p><p>https://origoenergia.com.br/blog/energia/impactos-socioambientais-das-usinas-hidreletricas/</p><p>https://blog.esferaenergia.com.br/fontes-de-energia/usina-termeletrica</p><p>https://blog.esferaenergia.com.br/fontes-de-energia/usina-termeletrica</p><p>Usinas Hidrelétricas</p><p>Como funciona a energia hidrelétrica?</p><p>Vantagens da energia hidrelétrica</p><p>Desvantagens da energia hidrelétrica</p><p>Impactos ambientais</p><p>Qual é o cenário da energia hidrelétrica no Brasil?</p><p>O que é usina termelétrica?</p><p>Vantagens das termoelétricas</p><p>• Instalações podem ser feitas próximas às regiões de consumo</p><p>• Construção mais rápida do que das hidrelétricas</p><p>• Fonte de energia que atende regiões que não têm outras opções</p><p>Desvantagens das termoelétricas</p><p>• Liberação de gases poluentes na atmosfera</p><p>• Custo para geração de energia mais elevado</p><p>• Dependência de recursos finitos</p><p>Impactos ambientais</p><p>Referências:</p>