Água e geração de energia

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Água e geração de energia 
 
Água e os princípios de geração energética 
 
O princípio da geração energética em usinas hidrelétricas baseia-se no uso 
de grandes volumes de água para a rotação de turbinas que, associadas a 
geradores, irão produzir energia elétrica pelo fenômeno da indução 
magnética. 
De acordo com a Lei de Indução de Faraday, é possível gerar uma força 
eletromotriz (também denominada de fem) em uma bobina, variando o fluxo 
de um campo magnético ao longo do tempo. A força eletromotriz é necessária 
para a geração de corrente elétrica; assim, em um dínamo, o ímã situado no 
interior da bobina é movimentado a partir de um eixo móvel sobre o qual se 
acha instalado. 
Uma usina hidrelétrica acarreta baixos impactos ambientais, no que diz 
respeito à poluição atmosférica. Isso porque, quando comparadas a outras 
matrizes energéticas (como os combustíveis fósseis), as emissões de CO2 
associadas a essa forma de geração de energia são baixas. Entretanto, caso 
a cobertura vegetal da área a ser alagada não seja removida 
adequadamente, haverá um grande aporte de matéria orgânica nos 
reservatórios. Uma vez depositado no fundo desses reservatórios, a 
decomposição da matéria orgânica será realizada sob condições de 
anaerobiose, isto é, na ausência de oxigênio. Esse processo será responsável 
por produzir quantidades elevadas de metano (CH4), um dos principais gases 
responsáveis pelo efeito estufa. 
 
 
Capacidade hidrelétrica mundial 
Globalmente, as usinas hidrelétricas em larga escala são as instalações mais 
eficientes para produção energética. De fato, algumas delas são capazes de 
gerar mais do que o dobro de energia produzida nas maiores instalações 
nucleares do mundo. Apesar de não haver uma classificação oficial em 
relação ao tamanho das hidrelétricas de acordo com sua produção, usinas 
com capacidade superior a 100 MW1 são comumente definidas como grandes 
centrais hidrelétricas. Atualmente, entretanto, apenas quatro instalações com 
capacidade superior a 10.000 MW estão em operação no mundo (EIA, 2016), a 
saber: • Usina de Três Gargantas (China), com capacidade de 22.400 MW; • 
Usina de Itaipu (Brasil/Paraguai), com capacidade de 14.000 MW; • Usina de 
Xiluodu (China), com capacidade de 13.860 MW; • Usina de Guri (Venezuela), 
com capacidade de 10.000 MW. 
No Brasil, de acordo com a Resolução da Agência Nacional de Energia 
Elétrica (ANEEL) n. 673, de 4 de agosto de 2005 (BRASIL, 2005), uma central 
hidrelétrica é classificada como uma PCH quando sua capacidade instalada 
for superior a 3 MW e inferior a 30 MW. Ainda conforme a Resolução, a área 
ocupada pela usina deve ser inferior a 3 km2 . Em geral, as PCHs operam em 
regime de fio d’água, atribuindo um custo maior à produção de eletricidade. 
Entretanto, apresentam um impacto ambiental reduzido, quando 
comparadas com usinas com reservatórios. São ideais para rios de médio e 
pequeno porte que apresentem desníveis elevados durante seu percurso. No 
período compreendido entre 2005 e 2008, a capacidade de geração mundial 
em PCHs cresceu 28%, o que corresponde a, aproximadamente, 85 GW. Entre 
os países cujo crescimento de pequenas centrais de hidroeletricidade foi 
mais proeminente, estão: China, com 65 GW; seguida do Japão com 3,5 GW; 
Estados Unidos, com 3 GW; e Índia, com 2 GW. 1 Megawatt: unidade de 
potência equivalente a 106 watts (ou 106 Joules por segundo). 7 Água e 
geração de energia 118 Geografia dos Recursos Hídricos Em relação aos 
países líderes no processo de geração de hidroeletricidade, têm-se: China, 
Estados Unidos, Brasil, Canadá, Índia e Rússia (IEA, 2016). Atualmente há 1,21 
TW2 de capacidade hidrelétrica total instalada no mundo. A maior parte 
desse montante está concentrada no leste asiático, que apresenta 
capacidade igual a 385 GW3 . Na sequência, têm-se Europa, América do Norte 
e América Latina, com 294 GW, 193 GW e 159 GW, respectivamente. Devido à 
menor disponibilidade hídrica da região, o Oriente Médio e o norte da África 
apresentam a menor capacidade entre as diferentes regiões do globo: 20,6 
GW. Na Figura 7 é apresentada a divisão da capacidade de geração de 
hidroeletricidade, de acordo com cada região do planeta. 
 
 
Impactos e benefícios da implantação de usinas 
hidrelétricas 
 
 ​A construção e a operação de represas para geração de energia hidrelétrica 
acarretam inúmeros impactos, positivos ou negativos, tanto em âmbito local 
como global. Esses efeitos podem ser de âmbito socioeconômico, institucional 
ou ambiental, podendo ainda interferir na saúde, na cultura e no bem-estar 
de uma população. Nos últimos anos, vários estudos têm discutido a 
importância e as dificuldades na avaliação quantitativa e qualitativa dos 
impactos associados às instalações hidrelétricas. De acordo com a Comissão 
Mundial sobre Barragens (WCD – do seu termo em inglês World Comission on 
Dams), além dos impactos negativos ambientais diretos, como o 
comprometimento dos ecossistemas presentes nas áreas alagadas e o 
aumento de emissões gasosas em reservatórios com aporte de matéria 
orgânica, também há um grande número de benefícios associados à 
implantação das barragens, dentre os quais se destacam: o suprimento de 
água para irrigação e para abastecimento doméstico e industrial; a geração 
de eletricidade, de acordo com a demanda de cada região; e o controle de 
enchentes (WCD, 2000). 
Ainda conforme a WCD (2000), vários benefícios indiretos também estão 
relacionados à implantação de usinas hidrelétricas. Esses impactos recebem 
o nome de multiplicadores, tendo em vista a resposta em cascata que 
provocam. Como exemplo, o aumento do fornecimento de eletricidade leva a 
uma maior demanda por bens de consumo, incentivando o desenvolvimento 
industrial e econômico das regiões atendidas. Além disso, serviços de 
atendimento básico, como saúde e educação, são enormemente beneficiados 
com o aumento da disponibilidade energética em uma comunidade. Em 2009, 
o Banco Mundial estabeleceu um índice para estimar o valor de 
multiplicadores que uma usina hidrelétrica é capaz de produzir em 
determinada localidade. De acordo com seu relatório Directions in 
hydropower, para cada dólar investido no setor, são produzidos entre 40 
centavos e 1 dólar em investimentos indiretos na região atendida, o que torna 
essa forma de geração energética atrativa do ponto de vista econômico e 
social (WORLD BANK, 2009).