A eletricidade gerada pelo aproveitamento da energia hidráulica é baseada no mesmo conceito dos dínamos e no fenômeno da indução eletromagnética. A energia hidráulica, também chamada de hidrelétrica ou hidrelétrica, é obtida aproveitando-se a energia cinética e potencial de um riacho ou cachoeira . É considerada uma forma de produção de eletricidade que pode ser sustentável e limpa , principalmente em pequena escala.

Como a energia hidráulica é usada?

Nas cachoeiras, naturais ou artificiais, a massa de água em altura possui uma certa energia potencial gravitacional que se transforma em energia cinética ao cair . Essa energia cinética é coletada em uma turbina hidráulica localizada sob a cachoeira e a turbina gira. O movimento é transmitido ao alternador de um gerador elétrico que transforma a energia cinética recebida em energia elétrica graças ao efeito da indução eletromagnética . A corrente elétrica gerada é do tipo contínuo .

As cachoeiras podem ser aproveitadas aproveitando um desnível natural do canal de um rio, desviando a água para a hidrelétrica ou construindo um reservatório que eleva o nível do rio e gera um salto geodésico artificial . Neste segundo caso, evita-se a perda de energia potencial devido ao atrito. Existem também geradores hidrelétricos marinhos que aproveitam a energia cinética das correntes oceânicas. Nem todas as áreas do oceano são adequadas, apenas aquelas onde há correntes fortes e frequentes.

Vantagens e desvantagens

A produção de energia elétrica é um aspecto muito importante em qualquer país do mundo: o fornecimento de energia elétrica às residências é considerado um bem básico de primeira necessidade nos países desenvolvidos e a energia elétrica é uma das energias de que a indústria mais e praticamente depende economicamente setores.

A energia hidrelétrica tem vantagens importantes sobre outras formas de produção de eletricidade:

  • É um tipo de energia com alto desempenho
  • O ciclo hidrológico da hidrosfera a transforma em energia renovável
  • É uma energia limpa . Em sua produção não há emissão de gases ou resíduos poluentes e não consome combustíveis fósseis. Dependendo do método de construção da usina, o dióxido de carbono pode ser emitido durante a construção e manutenção, embora essa quantidade seja relativamente pequena em comparação com outras formas de produção de eletricidade.
  • Pode ser usado em pequena escala para auto-abastecimento (denominado mini-potência hidráulica)
  • Os reservatórios das usinas hidrelétricas também podem ser usados para abastecer sistemas de irrigação, exploração recreativa e como meio de controle de enchentes de rios.
  • Os custos de operação são muito baixos , pois não necessita de nenhum tipo de combustível: não depende da importação de combustíveis (petróleo, gás natural, carvão) ou da volatilidade de seus preços nos mercados internacionais . Além disso, a automação de usinas hidrelétricas permite que sejam operadas com pouco pessoal.

As desvantagens da produção hidrelétrica, embora não muito numerosas, são de grande impacto, principalmente ambientais devido à construção de reservatórios e barragens. Embora isso não seja comum hoje, no passado foram construídos reservatórios que inundaram vilas inteiras. Mesmo quando as aldeias não são inundadas, a inundação dos vales antes dos reservatórios pode significar a perda de terras férteis e meios de subsistência tradicionais para a população local . Eles também criam problemas nas terras após os reservatórios; a população pode experimentar uma diminuição na água disponível e há risco de inundação se a barragem quebrar ou romper.

Considerações ambientais

As barragens hidrelétricas podem ter um alto impacto negativo nos ecossistemas aquáticos naturais , tanto a montante quanto a jusante das barragens. Um dos exemplos mais conhecidos e estudados é a redução da população de trutas do norte experimentada nos Estados Unidos devido ao bloqueio da passagem natural das trutas que viajam para locais específicos para desovar e se reproduzir. Algumas propostas para resolver este e outros problemas é a construção de escadas de água que permitam aos peixes ultrapassar o obstáculo colocado pelas barragens.

A água que sai das turbinas instaladas nas hidrelétricas quase não contém sedimentos. Isso pode levar a uma degradação mais rápida dos leitos dos rios e de suas margens a jusante . Uma mudança drástica no ecossistema também pode ocorrer em certas circunstâncias de abertura e fechamento das comportas do reservatório.

As turbinas hidrelétricas marítimas também provaram causar danos aos ecossistemas circundantes. Muitas espécies aquáticas usam correntes para viajar de um ponto a outro no oceano e as turbinas representam um obstáculo perigoso para elas. Além disso, produzem altos níveis de poluição sonora que podem afetar a vida aquática e os meios de orientação de algumas espécies.

Atualmente, os projetos hidroelétricos têm sido associados a estudos de possíveis impactos ambientais e medidas para a sua mitigação desde o seu início.

Galeria

Diagrama de uma usina hidrelétrica com barragem Diagrama de uma turbina hidráulica acoplada a um gerador elétrico Vista parcial da Usina Hidrelétrica de Itaipu, a segunda maior do mundo em potência instalada.