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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CURSO ENGENHARIA MECÂNICA ALFREDO AUGUSTO DE MORAIS EZEQUIEL DE LIMA JOÃO VICTOR MARTINI VICTOR ANTÔNIO BELLÉ IMPACTOS AMBIENTAIS ORIUNDOS DA CONSTRUÇÃO DE USINAS HIDRELÉTRICAS NO BRASIL PROJETO DE PESQUISA GUARAPUAVA 2013 ALFREDO AUGUSTO DE MORAIS EZEQUIEL DE LIMA JOÃO VICTOR MARTINI VICTOR ANTÔNIO BELLÉ IMPACTOS AMBIENTAIS ORIUNDOS DA CONSTRUÇÃO DE USINAS HIDRELÉTRICAS NO BRASIL Projeto de pesquisa, apresentado a disciplina de metodologia de pesquisa do curso de engenharia mecânica, da Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Orientador: Dra. Janaína Xavier do Nascimento GUARAPUAVA 2013 3 RESUMO MORAIS, Alfredo Augusto. DE LIMA, Ezequiel. MARTINI, João Victor. BELLÉ, Victor Antônio. Impactos ambientais oriundos da construção de usinas hidrelétricas no Brasil. 2013. 14 páginas. Projeto de pesquisa para o curso de Engenharia Mecânica - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus Guarapuava. A matriz energética brasileira é composta majoritariamente de energia hidrelétrica. Aproximadamente 85% da energia produzida no Brasil é gerada através das usinas hidrelétricas, com destaque para a usina de Itaipu, no estado do Paraná, e a usina em construção, de Belo Monte, no estado do Pará. A construção dessas usinas hidrelétricas causam diversos danos ao meio ambiente, como liberação de gases contribuintes para o efeito estufa, alagamento de gigantescas áreas e extinção de fauna e flora local. Através de busca bibliográfica detectamos e abordamos em nosso projeto de pesquisa, o principais problemas ambientais envolvidos na construção de usinas hidrelétricas. Palavras-Chave: Usinas hidrelétricas, problemas ambientais, energia renovável. 4 SUMÁRIO 1 PROBLEMÁTICA DE PESQUISA .................................................. 5 2 JUSTIFICATIVAS .............................................................................. 5 3 OBJETIVOS ........................................................................................ 5 4 HIPÓTESES ........................................................................................ 5 5 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................... 6 5.1 ENERGIAS RENOVÁVEIS ....................................................................... 6 5.2 ENERGIA HIDRELÉTRICA ..................................................................... 6 5.3 IMPACTOS AMBIENTAIS ........................................................................ 7 5.3.1 EFEITO ESTUFA ...................................................................................... 7 5.3.2 PREJUÍZOS A FAUNA ............................................................................. 8 5.3.3 ALTERAÇÃO DE CURSO DE RIOS E ALAGAMENTOS .................... 9 6 METODOLOGIA ................................................................................. 11 7 CRONOGRAMA .................................................................................. 11 8 ORÇAMENTO ..................................................................................... 12 9 RESULTADOS ESPERADOS ........................................................... 12 REFERENCIAS .................................................................................. 13 5 IMPACTOS AMBIENTAIS ORIUNDOS DA CONSTRUÇÃO DE USINAS HIDRELÉTRICAS NO BRASIL 1 PROBLEMÁTICA DE PESQUISA Os impactos ambientais causados na implantação de usinas hidrelétricas no Brasil. 2 JUSTIFICATIVA A energia obtida a partir de usinas hidrelétricas mesmo caracterizadas como energia renovável, do ponto de vista ambiental não pode ser considerada uma energia limpa. Visto que, o processo de construção das usinas hidrelétricas afeta drasticamente o meio ambiente local. Os problemas oriundos da construção dessas usinas variam de gigantescos alagamentos à emissão de gases da decomposição da matéria orgânica, mudanças no fluxo do rio à erosão e assoreamento das margens, ocupação populacional de áreas de preservação à extinção da fauna e flora local. Do ponto de vista energético, é uma ótima solução para crises energéticas. No Brasil, cerca de 85% da matriz energética é composta pela energia vinda de usinas hidrelétricas, no território nacional existe – até o momento da pesquisa – 173 usinas, sendo que a maior delas, e do mundo, é a usina de Itaipu, localizada na cidade de Foz do Iguaçu – PR. 3 OBJETIVOS Mostrar as desvantagens e impactos ambientais da construção de usinas hidrelétricas, e desmistificar o termo “energia limpa” quando se trata de hidrelétricas. 4 HIPÓTESES Os impactos ambientais na construção de hidrelétricas são vários, e grandes. Mas mesmo assim, a viabilidade econômica que essa energia ocasiona, faz desses impactos, um mau necessário. 6 5 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 5.1 ENERGIAS RENOVÁVEIS As energias renováveis são todas aquelas originárias de fontes naturais que possuem a capacidade de renovação, ou seja, não se esgotam. Atualmente a utilização de fontes alternativas de energia vem ganhando importância nas discussões mundiais sobre suprimento energético. Como é urgente a necessidade de se criar alternativas à matriz energética mundial, principalmente numa situação de luta contra a poluição atmosférica e o aquecimento global em que o mundo se encontra essa e uma grande razão para que se pense em uma futura matriz energética mundial com uma participação mais ativa das fontes alternativas de energia, que poderão contribuir para a diminuição das emissões de gases de efeito estufa. As principais fontes alternativas estudadas atualmente compreendem a energia solar, a eólica, a hidráulica, o hidrogênio e biomassa. Como são excelentes alternativas ao sistema energético tradicional, principalmente porque causam um pequeno impacto ao meio ambiente, as fontes renováveis estão se tornando a tendência do futuro. 5.2 ENERGIA HIDRELÉTRICA O uso da força das águas para gerar energia é bastante antigo e começou com a utilização das chamadas “noras”, ou rodas d’água do tipo horizontal, que através da ação direta de uma queda d’água produz energia mecânica e são usadas desde o século I a.C.. A partir do século XVIII, com o surgimento de tecnologias como o motor, o dínamo, a lâmpada e a turbina hidráulica, foi possível converter a energia mecânica em eletricidade. Mas o acionamento do primeiro sistema de conversão de hidroenergia em energia elétrica do mundo ocorreria somente em 1897 quando entrou em funcionamento a hidrelétrica de “Niágara Falls” (EUA) idealizada por Nikola Tesla com o apoio da Westinghouse. De lá para cá o modelo é praticamente o mesmo, com mudanças apenas nas tecnologias que permitem maior eficiência e confiabilidade do sistema. Cerca de 20% da energia elétrica gerada no mundo todo é proveniente de hidrelétricas. Em números aproximados, só no Brasil, a energia hidrelétrica é 7 responsável por 75 milhões de KW. São 158 usinas em funcionamento, outras 9 usinas estão em construção e existem 26 outorgadas (com permissão para serem construídas). Uma usina hidrelétrica, no Brasil, podeser classificada de acordo com a sua potência de geração de energia em dois tipos principais: as PCH’s, ou pequenas centrais hidrelétricas que produzem de 1MW a 30 MW e possui um reservatório com área inferior a 3 km² (Resolução ANEEL N.º 394/98), e as GCH’s, ou grandes centrais hidroelétricas que produzem acima de 30 MW. A maior hidrelétrica do mundo ainda é a usina de Itaipu pertencente ao Brasil e ao Paraguai. Situada no rio Paraná Itaipu tem uma capacidade de 13.300 MW, respondendo por 20% da demanda nacional e 95% da demanda paraguaia de energia elétrica. Mas em 2009 Itaipu perderá seu título de maior do mundo para a Hidrelétrica de Três Gargantas que está sendo construída no rio Yang-Tsé, na China. Três Gargantas terá uma capacidade de produzir 85 bilhões de KWh. 5.3 IMPACTOS AMBIENTAIS A energia hidráulica ou hidrelétrica, mesmo sendo considerada uma energia renovável, pelo fato de poder ser utilizada inesgotável mente, traz danos ao meio ambiente na sua implantação e utilização. Algumas causas da construção de usinas são a degradação ambiental e o espaço que emprega o lago artificial colocado pela construção da usina. Causando também a perda de solos agricultáveis, florestas, fauna e principalmente com a retirada de populações ribeirinhas, como na região da Amazônia, que foi preciso remover grupos de povos indígenas que viveram na região durante muitos anos. 5.3.1 EFEITO ESTUFA Na implantação de uma usina hidrelétrica uma grande área de mata, floresta ou agriculturável é alagada. Essa área composta de matéria orgânica fica submersa, essa submersão faz com que essa matéria se decomponha, e na decomposição forma-se gás metano. O metano é um dos gases responsáveis pelo efeito estufa no planeta terra. "A primeira pesquisa sobre emissões de gases do efeito estufa em hidrelétricas, realizada em 1993-1994, através de projeto com a Eletrobrás, enfatizava, 8 teoricamente, a decomposição do estoque de biomassa preexistente na área do reservatório. Deu-se atenção às emissões de metano (CH4), objeto das medições, embora a metodologia de análise adotada explicitasse que nem toda a emissão se dava por esta via, incluindo a presença do dióxido de carbono (CO2) nos cálculos. Admitia-se, por hipótese, que as emissões pelos processos biológicos e físico- químicos na água do reservatório, formado pela barragem, permaneciam, com menor intensidade, após decair a decomposição do estoque inicial de biomassa. A medição era feita por funis que detectavam mais o metano emitido por ebulição (bolhas). Nessa concepção, foi desenvolvido um modelo matemático para descrever a emissão no lago ao longo do tempo, em função do decaimento da decomposição da biomassa. Admitiu-se, por observações empíricas, que nem toda a biomassa se decompõe no prazo de muitos anos após o fechamento, resistindo por muitas décadas ou secularmente. Assim, a biomassa vegetal foi decomposta em duas partes: raízes, troncos e galhos grossos, que resistem no tempo; folhas e galhos finos, que se decompõe em alguns anos. O modelo impunha a conservação da massa do carbono, cuja taxa de variação era dada por uma equação diferencial ordinária com um termo de fonte caracterizado por um decaimento exponencial. Os parâmetros eram a constante de tempo deste decaimento, a densidade de biomassa no local e o seu conteúdo em carbono, a fração da biomassa que se decompõe no horizonte de cem anos, a fração de carbono emitido sob forma de CH4 e a emitida como CO2, a vazão de água carregando o gás horizontalmente. O carbono emitido para atmosfera era resultante da diferença entre o produzido no lago e o carregado pela água. Desse modelo deduz-se a constante de tempo da emissão do gás para a atmosfera, ajustada depois aos dados das medições feitas na primeira pesquisa de medições, em diferentes tempos após o fechamento das barragens, com ênfase nas grandes barragens na Amazônia." (Instituto Alberto Luiz Coimbra, 2006, pg. 29) 5.3.2 PREJUÍZOS A FAUNA Com a construção de usinas hidrelétrica a fauna é muito prejudicada, os peixes desaparecem devido a alteração no fluxo de agua, mudança no nível de oxigenação e aparecimento de novos predadores. Os animais terrestres são muito prejudicados na hora da inundação do reservatório, em que são pegos de surpresa pela agua e seus refúgios são alagados, depois da inundação novas espécies aparecem muitas delas que se adaptam ao ambiente acabam se tornando predadores de espécies locais que vão desaparecendo e com o aumento da população aumenta a caça predatória, fazendo com que varias animais desapareçam dessas áreas 9 • Impactos sobre a fauna terrestre e alada ∗ Perturbações no habitat e hábitos da fauna local terão importância e magnitude apenas nas fases de implantação da AHE e enchimento do reservatório. Nestas fases ocorrerão eliminação de manchas de refúgio e ocupação por espécies que se beneficiam das agressões ao meio ambiente. ∗ O aumento da população poderá levar ao aumento da caça na região. Embora de pequena magnitude, poderá ter grande importância, uma vez que objetiva capturar animais típicos de florestas, já raros na região e de grande importância ecológica. ∗ Mesmo sendo altos os níveis de poluição e de degradação da vegetação marginal, a fauna aquática local é relativamente rica. A implantação da AHE irá alterar a qualidade da água, diminuindo gradativamente as espécies típicas de água corrente na área impactada e favorecendo a ocupação por outras espécies de boa adaptabilidade às modificações do meio ambiente. O aumento da pesca na região intensificará o processo, uma vez que as espécies de água corrente são as de maior valor comercial (Lemgruber,2000,p90). 5.3.3 ALTERAÇÃO DE CURSOS DE RIOS E ALAGAMENTOS Um grande problema das usinas hidrelétricas são as barragens necessárias para construí-la. Essas barragens causam alterações em rios, onde cidades, tribos indígenas podem ser alagadas. “O desenvolvimento da Política Energética no Brasil segundo o CRAB (1995) tem dado exemplos de uma política de inundação de terras e expulsões das populações pois desde a década de 50 até 1991, a Eletrobras, através de suas subsidiárias e empresas privadas, já havia inundado mais de 3 milhões de hectares de terra para a formação de reservatórios. (COLITO, 1999) “ Na grande maioria das vezes, essas pessoas que foram movidas de suas casas por conta da construção das usinas que causam alagamentos, não tem o apoio necessário do governo. Não lhes são garantidos uma situação igual ou melhor a que tinham anteriormente. “[…] Os rios foram barrados e as populações retiradas e muitas vezes se veem às voltas com o Estado no sentido de garantir o seu reassentamento em outras terras que ofereça condições que lhes permita uma situação igual ou melhor da anterior. […] BERMANN faz um alerta a respeito, quando afirma que a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) substituta do 10 Departamento Nacional de Águas e Energia Elétrica (DNAEE) não possui em sua resolução nenhum artigo que trata do atendimento das populações impactadas, antes, diz ele, no artigo 20 dessa mesma resolução, fica patente a pouca importância que o Estado dá a essa população. (COLITO, 1999)“ Um grande exemplo nos dias de hoje é o projeto da usina Belo Monte que está sendo construída no Rio Xingu, estado do Pará. Os impactos ambientais causados serão gigantescos. A construção dessa usina reduzirá o fluxo de água, afetando fauna e floralocal. “[…] A hidrelétrica de Belo Monte propõe o barramento do rio Xingu com a construção de dois canais que desviarão o leito original do rio, com escavações da ordem de grandeza comparáveis ao canal do Panamá (200 milhões m3) e área de alagamento de 516 km2, o equivalente a um terço da cidade de São Paulo.” A população indígena também sofrerá pela construção dessa usina. Vários rios também serão afetados. “[…] Questão cultural e impactos da obra sobre as populações indígenas: O projeto tem desconsiderado o fato de o rio Xingu (PA) ser o ‘mais indígena’ dos rios brasileiros, com uma população de 13 mil índios e 24 grupos étnicos vivendo ao longo de sua bacia. O barramento do Xingu representa a condenação dos seus povos e das culturas milenares que lá sempre residiram. […] Como já exposto, o Trecho de Vazão Reduzida afetará mais de 100 km de rio e isso acarretará em drástica redução da oferta de água. Os impactos causados na Volta Grande do Xingu, que banha diversas comunidades ribeirinhas e duas Terras Indígenas – Juruna do Paquiçamba e Arara da Volta Grande, ambas no Pará –, serão diretamente afetadas pela obra, além de grupos Juruna, Arara, Xypaia, Kuruaya e Kayapó, que tradicionalmente habitam as margens desse trecho de rio. Duas Terras Indígenas, Parakanã e Arara, não foram sequer demarcadas pela Funai. A presença de índios isolados na região, povos ainda não contatados, foram timidamente mencionados no parecer técnico da Funai, como um apêndice.” 11 6 METODOLOGIA O principal método utilizado para a realização da pesquisa foi um levantamento bibliográfico de caráter qualitativo para se obter um embasamento teórico. Esse levantamento foi realizado por meio de Sites, artigos científicos, livros. 7 CRONOGRAMA 7.1 CRONOGRAMA Fases do pesquisa Jan . Fev . Mar . Abr . Mai . Jun . Jul . Ago . Set . Out . Nov . Dez . Escolha do tema e formulação do problema. X Levantamento bibliografico. X X Revisão da literatura. X X X X Elaboração do projeto e do orçamento. X X X Escolha da população e da amostra. X Revisao da metodologia. X Execução da pesquisa. X X Ánalise dos dados e testes das hipóteses. X X Redação do relatório do projeto de pesquisa. X X 12 8 ORÇAMENTO Materais de consumo Quantidade Preco Unit. Total R$ Folhas sulfite 4250 0,03 127,5 Transporte - - 1000 Outros Serviços - - 800 Materias para uso - - 150 TOTAL GERAL 2077,5 9 RESULTADOS ESPERADOS Este projeto de pesquisa tem por objetivo mostrar quais são os impactos ambientais existentes na implantação de uma usina hidrelétrica. Os resultados tiveram ênfase nos problemas a nível nacional brasileiro, mesmo tendo em vista que esses problemas acontecem na construção de qualquer hidrelétrica. Os resultados esperados foram obtidos, entre eles, desmistificar o termo "energia completamente limpa" que se tinha em mente quando se falava em energia hidrelétrica. 13 REFERENCIAS COPPE - Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia. Emissões de dióxido de carbono e de metano pelos reservatórios hidrelétricos brasileiros. Ministério da Ciência e Tecnologia, 2006. Disponível em http://www.cetesb.sp.gov.br/userfiles/file/mudancasclimaticas/proclima.../file/publicac oes/inventarios/portugues/14.pdf Acessado em 18/11/2013 COLITO, Mª Clementina E. A CONSTRUÇÃO DE USINAS HIDRELÉTRICAS E OS IMPACTOS SOBRE A POPULAÇÃO E O ESPAÇO. VI Congresso de Ciências Humanas Letras e Artes, Viçosa (MG). 1999. Disponivel em http://www.uel.br/revistas/ssrevista/c_v2n2_usinas.htm Acessado em: 18/11/3013 DE CERQUEIRA, Wagner. Energia Hidrelétrica. Mundo Educação. 2009. Disponível em: http://www.mundoeducacao.com/geografia/energia-hidreletrica.htm Acessado em: 18/11/2013 DE SOUSA,Wanderley Lemgruber. Impacto Ambiental de Hidrelétricas: Uma analise comparativa de duas abordagens. Tese de mestrado apresentada na Universidade Federal do Rio de Janeiro. 2000. Disponível em http://www.ppe.ufrj.br/ppe/production/tesis/wlemgruber.pdf Acessado em: 18/11/2013 FARIA, Caroline. Usina Hidrelétrica. InfoEscola. Disponível em http://www.infoescola.com/energia/usina-hidreletrica/ Acessado em: 18/11/2013 FERNSIDE, Phillip M. As hidrelétricas de Belo Monte e Altamira (Babaquara) como fontes de gases de efeito estufa. Novos Cadernos NAEA. 2009. Disponível em http://www.periodicos.ufpa.br/index.php/ncn/article/viewArticle/315 Acessado em: 15/10/2013 GOLDEMBERG, José. LUCON, Oswaldo. Energia e Meio Ambiente no Brasil. Estudos Avançados. 2006. Disponível em http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0103-40142007000100003&script=sci_arttext Acessado em: 15/10/2013 14 PIACENTI, Carlos Alberto. DE LIMA, Jandir Ferrera. ALVES,Lucir Reinaldo. KARPINSKI, Cesar. PIFFER, Moacir. Apontamentos sobre a economia dos municípios atingidos pelas hidrelétricas de Salto Caxias e Itaipu Binacional. Revista Paranaense de Desenvolvimento. 2003. Disponível em: http://www.ipardes.pr.gov.br/ojs/index.php/revistaparanaense/article/view/195/0 Acessado em: 15/10/2013
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