Usinas Hidrelétricas no Brasil

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Faculdade Pitágoras
Curso de Graduação em Engenharia Elétrica
9º período - noturno
Hidrelétrica
São Luís
2017
Faculdade Pitágoras
Curso de Graduação em Engenharia Elétrica
Heraclides Veras Neto
Thiago Cirqueira dos Santos
Paulo Victor Dutra Vieira
Jhoseph Guilherme Amaral Pereira
Lucenice Nunes Amaral
Antonio Walber Coêlho Nunes
Felipe Martins Silva
Hidrelétrica
 Trabalho para obtenção de nota parcial
 Ministrado pela professora Lilian Barros.
São Luís
2017
Introdução
Uma Usina Hidrelétrica é um composto de obras e de equipamentos, que tem como objetivo gerar energia elétrica através do proveito do potencial hidráulico que existe em um rio.
As centrais hidrelétricas geram, como todo empreendimento energético, alguns tipos de impactos ambientais como o alagamento das áreas vizinhas, aumento no nível dos rios, em algumas vezes pode mudar o curso do rio represado, podendo, ou não, prejudicar a fauna e a flora da região. Todavia, é ainda um tipo de energia mais barata do que outras como a energia nuclear e menos agressiva ambientalmente do que a do petróleo ou a do carvão, por exemplo. A viabilidade técnica de cada caso deve ser analisada individualmente por especialistas em engenharia ambiental e especialista em engenharia hidráulica, que geralmente para seus estudos e projetos utilizam modelos matemáticos, modelos físicos e modelos geográficos.
O que é a energia hidrelétrica
A energia hidrelétrica é gerada pela corrente das águas em uma usina onde obras civis que abrangem a construção, o desvio do rio e a formação do reservatório são tão ou mais importantes que os equipamentos instalados. Por essa razão, ao invés do que ocorre com as usinas termelétricas, das quais as instalações são mais feitas de forma mais simples, para a construção de uma hidrelétrica é imprescindível a contratação da chamada indústria da construção pesada. 
As principais variáveis aplicadas na classificação de uma usina hidrelétrica são: vazão, altura da queda d’água, capacidade ou potência instalada, tipo de turbina empregada, localização, reservatório e tipo de barragem, todos são fatores relativos. Dessa maneira, a altura da queda d’água e a vazão consistem do local de construção e definirão qual será a capacidade instalada que por sua vez, determina o tipo de turbina, barragem e reservatório.
Mesmo sendo uma fonte de energia renovável, as usinas acarretam alguns efeitos colaterais no meio ambiente, como alagamentos em áreas indesejadas, aumento no nível do rio, podendo mudar o seu curso que está represado de forma que este ato prejudique fauna e flora da região. Apesar disto, a usina hidrelétrica ainda é um dos tipos de fonte de energia mais barata e limpa se comparada às usinas Nucleares, Petróleo ou Carvão.
Usina hidrelétrica no Brasil
As usinas em nosso país correspondem a 90% da energia elétrica produzida no país. A instalação de barragens para a construção das hidrelétricas se deu início no Brasil depois do final do século XIX, mas foi em seguida a Segunda Grande Guerra Mundial que a adoção de hidrelétricas passou a ser significativo na produção de energia brasileira.
O Brasil importa parte da energia hidrelétrica que consome. Pois a maior hidrelétrica das Américas e segunda maior do mundo, a Usina de Itaipu, não é totalmente brasileira. Por se encontrar na divisa do país com o Paraguai, 50% da produção da usina pertence ao país vizinho que, na incapacidade de consumir esse montante, vende o excedente para os brasileiros. Além do mais, o Brasil também compra energia produzida pelas hidrelétricas argentinas de Garabi e Yaceritá.
Especialistas afirmam que o Brasil necessita de outras alternativas para suprir a carência de energia elétrica, como a energia eólica, a bioeletricidade, energia solar, e até maremotriz, por exemplo. A oferta de energia elétrica no Brasil precisa aumentar 42.600 megawatts (MW) nos próximos dez anos para garantir o atual padrão de consumo do brasileiro. Para alcançar essa meta, o governo vai colocar em operação mais usinas hidrelétricas para atender à demanda. A Empresa de Pesquisa Energética (EPE) espera construir e colocar em operação cerca de 34 novas usinas hidrelétricas até 2021. Desse total, 15 usinas seriam instaladas na região da Amazônia Legal.
 De acordo com o governo, ampliar a oferta de energia hidrelétrica é uma condição básica para alcançar o desenvolvimento econômico do Brasil. Porém, diversos pesquisadores criticam a postura do governo brasileiro de optar pela construção de hidrelétricas levando em conta apenas fatores econômicos.
Como Funciona uma usina hidrelétrica
Desde a represa até a distribuição de energia, a água tem o papel principal neste ciclo, seguida pelas turbinas, os geradores, o transformador, o fluxo de saída e as linhas de transmissão. Vamos ver item por item para ficar bem explicado:
BARREIRA: É onde fica armazenada a água que vai gerar toda a energia. O leito do rio é represado para que a água se acumule de forma que não falte água durante a geração de energia. Em tempos de seca, o nível da água cai ocasionando assim um racionamento de água e consequentemente de energia elétrica.
Em algumas usinas como em Itaipu, o espelho d’água pode chegar a 1350 quilômetros quadrados. A represa é responsável pelo impacto ambiental, apesar de ser uma atração para turistas e suas atividades de lazer.
CANAL: O canal nada mais é que o duto por onde a água entra até encontrar-se com as turbinas. Assim que a comporta é aberta, a água flui através do canal com uma pressão absurda devido ao tamanho dos dutos. É esta pressão que vai fazer com que a turbina faça seu trabalho com excelência.
TURBINAS: As turbinas são como um ventilador, porém com as asas na vertical, estas asas, em contato com a água sob muita pressão, giram em torno de seu próprio eixo. As lâminas pode ter mais de um formato. Normalmente, giram numa taxa de 90 rotações por minuto (RPM).
GERADORES: Os geradores são geralmente feitos de filamentos de cobre (alto condutor de energia) ou imãs. O giro das turbinas, faz com que o imã condutor em atrito elétrico com os filamentos de cobre produza a energia que será coletada pelo transformador. O funcionamento do gerador é praticamente igual à geração de energia por força mecânica, só que acionado por água e não por um motor a gasolina, por exemplo.
TRANSFORMADOR: O transformador recebe a energia produzida pelos geradores e aumenta a tensão da corrente elétrica até um nível adequado à sua condução que vai para os centros de consumo. O transformador serve para potencializar a eletricidade ao ponto de abastecer as linhas de transmissão que vão direcionar a energia para os centros de distribuição.
FLUXO DE SAÍDA: O Fluxo de saída é responsável por recolocar a água utilizada na criação da energia de volta ao leito do rio, numa tentativa de recolocar os rios em seu curso normal.
LINHAS DE TRANSMISSÃO: As linhas de distribuição, como próprio nome já diz, transmitem a energia gerada aos inúmeros centros de distribuição espalhados pela sua região. São aquelas antenas enormes instaladas próximas às rodovias. As linhas de transmissão são as responsáveis por levar a energia elétrica da usina ao consumidor.
Vantagens da usina hidrelétrica:
• Uma das maiores vantagens é devido a que o ciclo da água nunca acabará então tem uma matéria prima inesgotável.
• Diferente de outras energias, a energia hidrelétrica não emite nenhum tipo de gás toxico, e não causa a chuva ácida.
• A usina hidrelétrica é uma usina que tem uma energia de baixo custo, na qual não precisa de constantes reparos.
• Se houver algum risco de alagamento para as áreas vizinhas é possível que se controle o nível da água na usina.
Desvantagens da usina hidrelétrica:
• Os obstáculos, como barragens é uma das grandes dificuldadespara o ecossistema do rio utilizado como fonte da usina.
• As barragens que são utilizadas na usina causam grandes efeitos no ecossistema, como a erosão.
• As usinas são construídas em áreas que se localizam distantes da população, resultando no aumento de fios para a distribuição da energia, causando um custo alto.