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HISTÓRICO DAS
HIDRELÉTRICAS NO
BRASIL E NO
MUNDO.
Foto: Veja.com
09/12/2014
História da implementação de hidrelétricas
no Brasil e no Mundo.
Autilização de água em movimento para gerar energia é um
método utilizado desde a Antiguidade. Gregos e Romanos
utilizavam a roda-d’água para girar maquinários, a mesma,
também era conhecida na China e na Europa, onde era muito
utilizada em moinhos de água. As Usinas Hidrelétricas surgiram
aproximadamente no final do séc. XIX. A primeira Usina
Hidrelétrica, alimentava a residência do inventor britânico Lord
Amistrong, em Northumberland.
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo.
Página 2
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VÁRZEA GRANDE
GRUPO DE PRODUÇÃO ACADÊMICA DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA - CURSO
TÉCNICO DE MEIO AMBIENTE - PRONATEC
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo
Ana Paula Damasceno Souza
Daiane Nunes Moraes Machado
Eliane Penha
VÁRZEA GRANDE – MATO GROSSO
FEVEREIRO – 2015
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo.
Página 3
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VÁRZEA GRANDE
GRUPO DE PRODUÇÃO ACADÊMICA DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA - CURSO
TÉCNICO DE MEIO AMBIENTE - PRONATEC
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo
Trabalho de pesquisa, apresentado à
disciplina de Gestão e Educação
Ambiental, como instrumento parcial de
avaliação no Curso Pronatec – Técnico
em Meio Ambiente, do Centro
Universitário de Várzea Grande –
UNIVAG.
VÁRZEA GRANDE – MATO GROSSO
FEVEREIRO – 2015
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo.
Página 4
Sumário
INTRODUÇÃO .................................................................................................................5
DESENVOLVIMENTO ....................................................................................................6
Usina de Acumulação .....................................................................................................8
Usinas de Desvio ............................................................................................................9
Usinas de Armazenamento Bombeado ...........................................................................9
USINAS HIDRELÉTRICAS NO BRASIL...................................................................10
USINAS HIDRELÉTRICAS NO MUNDO ..................................................................12
Vantagens......................................................................................................................13
Desvantagens ................................................................................................................13
CONCLUSÃO..................................................................................................................14
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS. .........................................................................15
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo.
Página 5
INTRODUÇÃO
Energia elétrica é um dos tipos de energia mais utilizados atualmente. Se baseia na
geração de diferentes potenciais elétricos entre dois pontos, onde se estabelece uma corrente
elétrica. Mediante transformações molda-se a energia de acordo com os fins de uso direto, como
o calor, movimento ou a luz. AEnergia elétrica pode ser obtida através de termoelétricas, usinas
eólicas, usinas termonucleares e usinas hidrelétricas.
A ideia de utilização de água em movimento para gerar energia é um método Antigo.
Gregos e Romanos utilizavam a roda-d’água para girar maquinários, que operam sobre o
mesmo princípio da turbina. Também era conhecida na China e na Europa, onde era utilizada
em moinhos de água.
As Usinas elétricas e Hidrelétricas surgiram aproximadamente no final do séc. XIX.
Eram usinas de pequeno porte, que forneciam energia para fazendas e pequenas propriedades.
Em 1878, a residência do inventor Lord Armstrong, em Northumberland, foi a primeira casa a
ser alimentada por uma usina elétrica. Alguns anos depois, em Michigan, foi conectado uma
turbina de água a um dínamo Brush (um tipo de gerador elétrico, desenvolvido por Charles F.
Brush) criando energia para iluminar teatros e fachadas de lojas. Em 1881, um moinho de
farinha foi conectado a outro dínamo Brush, fornecendo iluminação para a rua Niagara Falls,
em New York.
A primeira Usina Hidrelétrica foi aberta no rio Fox, em Appleton, Wisconsin em 1882.
Um proprietário de moinhos de papel, ligou uma turbina de água a um gerador de energia. Esta,
produziu cerca de 12,5 quilowatts de eletricidade, que alimentou os dois moinhos de papel e a
casa do proprietário. Em 1886, uma usina maior substituiu a usina original, e produziu energia
o suficiente para alimentar os bondes elétricos de Appleton.
A energia elétrica foi cada vez mais utilizada e a criação de usinas cresceu rapidamente
e foram abertas por todo o mundo. No início do século XX houve um aumento de barragens de
rios para fins de produção de energia, mas foi após a Segunda Grande Guerra que houve um
incremento das hidrelétricas como elemento do processo de industrialização das economias,
que se apropriam dos rios, suas cachoeiras e corredeiras para gerar energia.
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo.
Página 6
DESENVOLVIMENTO
As primeiras usinas hidrelétricas construídas tinham uma capacidade limitada de
produção e distribuição de energia. A eletricidade não podia ser armazenada e direcionada para
vários locais. O que limitava a distância a qual podia ser transmitida. Pela eletricidade ser
transmitida em forma de corrente direta, as usinas forneciam energia para um raio de cerca de
2,6 km² da represa, portanto cidades maiores precisavam da combinação de várias usinas para
suprir sua necessidade de energia elétrica. Quando se desenvolveu a corrente alternada, no fim
da década de 80, a eletricidade passou a percorrer distâncias maiores. E as pequenas usinas
foram unidas em um único sistema, capaz de fornecer energia para mais de uma cidade. Um
exemplo desse avanço foi a Represa de Hoover (1936, sudoeste dos EUA), suas turbinas
hidráulicas foram melhoradas com objetivo de construi-la distante de cidades.
Os avanços tecnológicos que existem hoje nas usinas e no sistema de transmissão de
energia, permite uma mais produção de megawatts de energia, com a possibilidade de
construção em localidades remotas, além de a transmissão alcançar praticamente a extensão de
um país inteiro.
As usinas hidrelétricas atualmente fornecem 650.000 megawatts de energia no mundo
todo. Contudo, nem todas as partes do mundo são adequadas para a produção de energia dessa
forma. Para produzir energia dessa maneira, uma região precisa de montanhas e de rios e
córregos de escoamento rápido, ou de precipitações pesadas. Os maiores usuários de energia
hidrelétrica incluem Estados Unidos, Canadá, Rússia e Brasil. A China em breve ultrapassará o
Brasil em capacidade hidrelétrica, com a conclusão do imenso projeto de Três Gargantas. A
Noruega e o Egito também usam energia hidrelétrica para suprir boa parte de sua demanda por
eletricidade.
Hoje em dia uma usina hidrelétrica pode ser definida como um conjunto de obras e
equipamentos cuja finalidade é a geração de energia elétrica, através de aproveitamento do
potencial hidráulico existente num rio.
O potencial hidráulico é proporcionado pela vazão hidráulica e pela concentração dos
desníveis existentes ao longo do curso de um rio. Isto pode ocorrer de forma natural, quando o
desnível está concentrado numa cachoeira. Através de uma barragem, quando pequenos
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo.
Página 7
desníveis são concentrados na altura da barragem. Ou através de desvio do rio de seu leito
natural, concentrando-se os pequenos desníveis nesses desvios.
Basicamente, uma usina hidrelétrica compõe-se das seguintes partes: barragem,
sistemas de captação e adição de água, casa de força e sistema de restituição de água ao leito
natural do rio. O processo se acontece da seguinte forma:
Um rio flui rapidamente de uma elevação alta para uma superfície mais baixa. Para que
aja um aproveitamento da energia gerada pela força da água, deve-se controlar o fluxo com a
construção de uma represa. Esta detém o fluxo natural de um rio, criando um reservatório do
mesmo atrás da barragem. A água captada na barragem é conduzida até a casa de força através
de canais, túneis e/ou condutos metálicos.
Acasa de força construída dentro ou ao lado da represa abriga duas máquinas diferentes:
uma turbina e um gerador. A turbina consiste em uma série de pás anguladas montadas em um
eixo central. A turbina gira continuamente à medida que um fluxo controlado de água passa
pela usina de energia. O movimento da turbina impulsiona o gerador, que então produz
eletricidade.
Imagem: google.com
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo.
Página 8
Dessa forma, a potência hidráulica é transformada em potência mecânica quando a água
passa pela turbina, fazendo com que esta gire, e, no gerador, que também gira
acoplado mecanicamente à turbina, a potência mecânica é transformada em potência elétrica.
Após passar pela casa de força a água é restituída ao leito natural do rio, através do canal de
fuga.
A energia elétrica gerada é levada através de cabos ou barras condutoras, dos terminais
do gerador até o transformador elevador, onde tem sua tensão (voltagem) elevada para adequada
condução, através de linhas de transmissão, até os centros de consumo. E através de
transformadores abaixadores, a energia tem sua tensão levada a níveis adequados para utilização
pelos consumidores.
Existem três tipos principais de instalações de usina hidrelétrica: usinas de Acumulação,
usinas de Desvio e usinas de Armazenamento bombeado.
Usina de Acumulação
É a mais comum dentre as três. Essa usina utiliza uma represa para acumular, ou
armazenar água em um grande reservatório. Para gerar eletricidade, a água liberada da represa
flui através de um canal (conduto forçado), para as turbinas. A água em queda gira as turbinas,
e o gerador transforma a força em energia elétrica.
Imagem: Departamento americano de energia.
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo.
Página 9
Uma usina de acumulação libera água conforme o necessário para atender à demanda
de energia, aumentando ou diminuindo o fluxo com a demanda de energia. Estas, podem ser de
qualquer tamanho, dependendo do rio, da represa e da coluna d'água.
Arepresa associada a instalações de acumulação tem duas funções. Ela aumenta a altura
da água para uma elevação diferente, criando pressão de água (coluna d'água). O que oferece
um meio de controlar as enchentes em um rio. A água pode ser liberada ou armazenada para
prevenir mudanças drásticas no fluxo do rio sob a represa.
Uma desvantagem das usinas de acumulação é que elas dependem da precipitação na
região. Uma seca afetaria a coluna d'água se o nível do reservatório apresentar uma queda muito
grande, e limitaria a quantidade de eletricidade produzida.
Usinas de Desvio
Este tipo de usina não utiliza represamento de água. Ela desvia parta da água diretamente
do rio através de um canal (conduto forçado), onde o fluxo ira alimentar a turbina. Dependem
inteiramente do fluxo do rio e da paisagem natural –a mesma cria naturalmente a coluna d'água
-, para a produção de eletricidade.
Porém, a maioria das usinas de desvio produz uma quantidade limitada de energia. Essas
usinas dependem completamente da precipitação para obter fluxo d'água. Uma seca pode
comprometer a produção de eletricidade. Existem exceções, quando uma usina de desvio é
construída onde existe um fluxo muito grande de água. Exemplo: as usinas hidrelétricas
canadense e americana em Niagara Falls produzem, cada uma, mais de 2 milhões de quilowatts.
Usinas de Armazenamento Bombeado
Hidrelétricas de armazenamento bombeado utilizam represas para armazenar a água,
com dois reservatórios de água. O primeiro localizado acima da represa, com elevação muito
maior, o outro, abaixo da represa, que apresenta elevação menor.
Quando a alta na demanda energética, a usina de armazenamento bombeado libera água
do reservatório superior para o reservatório inferior, girando as turbinas ao longo do caminho.
Quando a demanda energética diminui, a usina bombeia água do reservatório inferior de volta
ao reservatório superior. Utilizando parte da própria energia da usina durante o bombeamento.
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo.
Página 10
Secas não afetam as usinas de armazenamento bombeado, porque a água pode ser
continuamente bombeada no reservatório superior para manter a produção de eletricidade
estável. Porém, a construção dessas usinas tem um elevado custo, e é difícil encontrar o local
certo para acomodar dois reservatórios.
Imagem: Tennessee Valley Authority
USINAS HIDRELÉTRICAS NO BRASIL
A principal fonte de energia elétrica do Brasil é a energia hidráulica. Porque o país é
rico em rios com grandes extensões correndo sobre planaltos e de depressões. Sendo o terceiro
maior do mundo em potencial hidráulico (ficando atrás apenas da Rússia e da China). As usinas
hidrelétricas fornecem aproximadamente 90% de energia elétrica em todo o território brasileiro
e 10% são utilizadas pelas usinas termelétricas ou nucleares.
A primeira usina hidrelétrica brasileira foi construída no município de Diamantina
(MG), aproveitando as águas do Ribeirão do Inferno, afluente do rio Jequitinhonha.
O marco da energia elétrica no Brasil aconteceu em 1889, com a inauguração da
usina hidrelétrica denominada Marmelos, no Rio Paraibuna, Município de Juiz de Fora, MG.
Até a primeira década deste século a iluminação atendia aos serviços públicos e a
algumas atividades econômicas importantes daquela época, como a tecelagem.
As três maiores usinas do país atualmente são: Usina Tucuruí, Usina Itaipu e A usina de
Belo Monte ainda em construção no rio Xingu.
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo.
Página 11
USINA TUCURUÍ
É localizada no estado do Pará e tem como potencial hidráulico o Rio Tocantins. Foi
construída entre 1974 e 1984, tem como proprietária o Eletronorte e capacidade de produção
de 8370 MW. A barragem tem 78m de altura com 8005m de extensão, e uma área alagada de
2850km².
Foto: Google.com
USINA ITAIPU
É localizada em Foz do Iguaçu e tem como potencial hidráulico o rio Paraná. Construída
entre 1975 e 2007. Propriedade da Eletrosul, com capacidade de produção de 14000 MW. A
barragem possui 196m com 7700m de extensão e uma área alagada de 1350km².
Foto: google.com
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo.
Página 12
É um empreendimento binacional, administrado pelo Brasil e o Paraguai, na fronteira
entre os dois países.
USINA HIDRELETRICA DO XINGU (BELO MONTE)
Localizada no estado do Pará, e tem como potencial hidráulico o rio Xingu. Propriedade
da Eletronorte. Irá produzir cerca de 11233 MW. Ainda se encontra em construção.
É uma usina que desde o início do projeto sofreu com a oposição de ambientalistas
brasileiros e internacionais, e de comunidades indígenas. O que levou a reduções do projeto
inicial. Que teria mais barragens e uma área alagada muito maior.
USINAS HIDRELÉTRICAS NO MUNDO
As maiores usinas hidrelétricas do mundo, em capacidade energética são:
1° Três Gargantas - Atravessa o rio Yangtze pela cidade de Sandouping, localizada
no Distrito Yiling, China. Em 2012, a quantidade de eletricidade produzida pela
barragem foi similar à quantidade gerada pela Usina de Itaipu. Depois de
concluída cada turbina de água principal possui uma capacidade de 700 MW.
São 32 principais turbinas da barragem com 2 geradores menores, de 50 MW
cada, para a alimentação da própria usina, e a capacidade de gerar eletricidade
total da barragem é de 22.500 MW.
2° Itaipu - Localizada na fronteira entre Brasil e Paraguai. Das 20 unidades
geradoras instaladas atualmente, 10 geram a 50 Hz para Paraguai e 10 geram a
60 Hz para Brasil. A capacidade de geração de energia é de 14.000 MW.
3° Belo Monte – localizada no Brasil, a Usina de Belo Monte é a única da lista que
ainda se encontra em fase de construção no Rio Xingu. Com a sua conclusão,
ela se tornará a maior usina hidrelétrica totalmente brasileira e a segunda maior
da América Latina. Foi projetada para ter uma potência instalada de 11.233MW,
mas deve operar apenas com 4.500MW, em razão do reservatório reduzido de
que irá dispor.
4° Guri – Construída no rio Caroni na Venezuela. O seu nome oficial é Central
Hidroeléctrica Simón Bolívar, anteriormente chamada Central Hidroeléctrica
Raúl Leoni. E possui 7.426 metros de extensão e 162 m de altura. Essa usina
garante o abastecimento de toda a Venezuela e ainda exporta parte de sua energia
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo.
Página 13
para o Brasil, mais especificamente o Estado de Roraima. Produz cerca de
10.200MW.
5° Tucuruí - Construída no rio Tocantins localizada no Brasil. O principal objetivo
da barragem é produção de energia hidrelétrica e navegação. É o primeiro
projeto hidrelétrico de grande escala na Floresta Amazônica. Tucuruí é maior
usina 100% brasileira (até a conclusão de belo monte) e apresenta o segundo
maior vertedouro do mundo. Produz 8.370 MW.
6° Grand Coulee – Construída no rio Columbia nos Estados Unidos, construída
para produzir energia hidrelétrica e fornecer irrigação. É a maior unidade de
produção de energia elétrica nos Estados Unidos e uma das usinas hidrelétricas
mais famosas do mundo pois: sua barragem possui 1,6km de largura e o dobro
da altura das Cataratas do Niágara. Produz 6.494 MW de energia.
Vantagens
Usinas Hidrelétricas não adicionam dióxido de carbono (CO2) ao meio ambiente, e
utiliza-se de água que é uma fonte renovável de energia.
Represas e usinas hidrelétricas duram muito tempo. Ou seja, depois de todos gastos de
construção tiverem sido pagos, a usina hidrelétrica se transforma em uma fonte relativamente
barata de eletricidade.
Represas hidrelétricas construídas em rios propensos a enchentes ajudam a controlá-las.
Os reservatórios criados atrás das represas podem ser usados para recreação. Exemplos:
O Lago Mead, no Arizona e Nevada, atrai barqueiros e campistas. Tasik Kenyir, na Malásia,
atrai turistas para suas cachoeiras, cavernas e ilhas tropicais. Lago Manso em Mato Grosso,
Brasil, apresenta um alto índice de visitantes.
Há a implementação de diversos projetos ambientais e sociais após a construção da
usina. Itaipu, por exemplo, possui diversos projetos: Projeto cultivando água boa e Projeto
corredor da biodiversidade
Desvantagens
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo.
Página 14
A algumas questões a serem levadas em conta na construção de uma hidrelétrica, pois o
processo pode causar danos ambientais que comprometem a fauna e a flora do local de
construção.
Ela muda o fluxo de um rio antes e depois da barragem, alterando significativamente o
ecossistema da região. Além das turbinas impedirem os peixes de passarem, tanto descendo o
rio durante, quanto subindo durante a piracema, isso quando não os ferem ou matam.
A mudança do fluxo do rio, afeta os níveis de oxigênio da água. Prejudicando animais e
a vegetação do rio e de suas margens.
A demanda de energia determina a quantidade de agua a ser utilizada para a produção,
fazendo com que as plantas aquáticas e ribeirinhas da região tenham que lidar com mudanças
de nível d’água.
Durante o alagamento da barragem perde-se pequenas comunidades que devem ser
alocadas em outra região, além de sítios arqueológicos, e uma grande área de vegetação, que é
submersa durante a o enchimento dos reservatórios.
Fora que as vegetações que são submersas em regiões tropicais, produzem alto nível de
metano durante a decomposição, que chega a níveis de instalações que produzem combustíveis
fósseis.
CONCLUSÃO
A utilização de recursos hídricos para produção de energia é um método muito antigo,
começou com as Rodas d’água e foi adaptado através dos anos para suprir uma demanda que a
cada dia fica maior.
Hidrelétricas tem seus lados positivos e negativos. Sua construção destrói ambientes
outrora ocupados por seres vivos tanto animais como vegetais. E tem a vantagem da utilização
de um recurso renovável, o que torna uma produção mais limpa e barata para distribuição.
E sendo um dos recursos mais utilizados para a obtenção de energia, haverá cada vez
mais estudos sobre seus impactos e como minimizar a destruição do meio ambiente pelo
mesmo.
Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo.
Página 15
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
DEPARTAMENTO AMERICANO DE ENERGIA. Disponível em:
http://www1.eere.energy.gov/windandhydro/hydro_plant_types.html
Fontes Alternativas de Energia: Energia Hidrelétrica. Schlumberger Excellence in
Education Development (SEED). Disponível em: http://www.planetseed.com/pt-
br/relatedarticle/fontes-alternativas-de-energia-energia-hidreletrica
COSTA, REINALDO CORREIA; Uma leitura crítica das Hidrelétricas. Revista Geografia.
Disponível em: http://geografia.uol.com.br/geografia/mapas-demografia/26/artigo145889-
1.asp
CERQUEIRA, WAGNER de: Energia Hidrelétrica. Fontes de energia, Mundo educação.
Disponível em: http://www.mundoeducacao.com/geografia/energia-hidreletrica.htm
TENNESSE VALLEY AUTHORITY. Disponível em:
http://www.tva.gov/power/pumpstorart.htm
As Maiores Hidrelétricas do Mundo. Disponível em:
http://www.brasilescola.com/geografia/as-maiores-hidreletricas-mundo.htm

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Histórico das hidrelétricas no brasil e no mundo

  • 1. HISTÓRICO DAS HIDRELÉTRICAS NO BRASIL E NO MUNDO. Foto: Veja.com 09/12/2014 História da implementação de hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Autilização de água em movimento para gerar energia é um método utilizado desde a Antiguidade. Gregos e Romanos utilizavam a roda-d’água para girar maquinários, a mesma, também era conhecida na China e na Europa, onde era muito utilizada em moinhos de água. As Usinas Hidrelétricas surgiram aproximadamente no final do séc. XIX. A primeira Usina Hidrelétrica, alimentava a residência do inventor britânico Lord Amistrong, em Northumberland.
  • 2. Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Página 2 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VÁRZEA GRANDE GRUPO DE PRODUÇÃO ACADÊMICA DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA - CURSO TÉCNICO DE MEIO AMBIENTE - PRONATEC Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo Ana Paula Damasceno Souza Daiane Nunes Moraes Machado Eliane Penha VÁRZEA GRANDE – MATO GROSSO FEVEREIRO – 2015
  • 3. Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Página 3 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VÁRZEA GRANDE GRUPO DE PRODUÇÃO ACADÊMICA DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA - CURSO TÉCNICO DE MEIO AMBIENTE - PRONATEC Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo Trabalho de pesquisa, apresentado à disciplina de Gestão e Educação Ambiental, como instrumento parcial de avaliação no Curso Pronatec – Técnico em Meio Ambiente, do Centro Universitário de Várzea Grande – UNIVAG. VÁRZEA GRANDE – MATO GROSSO FEVEREIRO – 2015
  • 4. Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Página 4 Sumário INTRODUÇÃO .................................................................................................................5 DESENVOLVIMENTO ....................................................................................................6 Usina de Acumulação .....................................................................................................8 Usinas de Desvio ............................................................................................................9 Usinas de Armazenamento Bombeado ...........................................................................9 USINAS HIDRELÉTRICAS NO BRASIL...................................................................10 USINAS HIDRELÉTRICAS NO MUNDO ..................................................................12 Vantagens......................................................................................................................13 Desvantagens ................................................................................................................13 CONCLUSÃO..................................................................................................................14 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS. .........................................................................15
  • 5. Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Página 5 INTRODUÇÃO Energia elétrica é um dos tipos de energia mais utilizados atualmente. Se baseia na geração de diferentes potenciais elétricos entre dois pontos, onde se estabelece uma corrente elétrica. Mediante transformações molda-se a energia de acordo com os fins de uso direto, como o calor, movimento ou a luz. AEnergia elétrica pode ser obtida através de termoelétricas, usinas eólicas, usinas termonucleares e usinas hidrelétricas. A ideia de utilização de água em movimento para gerar energia é um método Antigo. Gregos e Romanos utilizavam a roda-d’água para girar maquinários, que operam sobre o mesmo princípio da turbina. Também era conhecida na China e na Europa, onde era utilizada em moinhos de água. As Usinas elétricas e Hidrelétricas surgiram aproximadamente no final do séc. XIX. Eram usinas de pequeno porte, que forneciam energia para fazendas e pequenas propriedades. Em 1878, a residência do inventor Lord Armstrong, em Northumberland, foi a primeira casa a ser alimentada por uma usina elétrica. Alguns anos depois, em Michigan, foi conectado uma turbina de água a um dínamo Brush (um tipo de gerador elétrico, desenvolvido por Charles F. Brush) criando energia para iluminar teatros e fachadas de lojas. Em 1881, um moinho de farinha foi conectado a outro dínamo Brush, fornecendo iluminação para a rua Niagara Falls, em New York. A primeira Usina Hidrelétrica foi aberta no rio Fox, em Appleton, Wisconsin em 1882. Um proprietário de moinhos de papel, ligou uma turbina de água a um gerador de energia. Esta, produziu cerca de 12,5 quilowatts de eletricidade, que alimentou os dois moinhos de papel e a casa do proprietário. Em 1886, uma usina maior substituiu a usina original, e produziu energia o suficiente para alimentar os bondes elétricos de Appleton. A energia elétrica foi cada vez mais utilizada e a criação de usinas cresceu rapidamente e foram abertas por todo o mundo. No início do século XX houve um aumento de barragens de rios para fins de produção de energia, mas foi após a Segunda Grande Guerra que houve um incremento das hidrelétricas como elemento do processo de industrialização das economias, que se apropriam dos rios, suas cachoeiras e corredeiras para gerar energia.
  • 6. Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Página 6 DESENVOLVIMENTO As primeiras usinas hidrelétricas construídas tinham uma capacidade limitada de produção e distribuição de energia. A eletricidade não podia ser armazenada e direcionada para vários locais. O que limitava a distância a qual podia ser transmitida. Pela eletricidade ser transmitida em forma de corrente direta, as usinas forneciam energia para um raio de cerca de 2,6 km² da represa, portanto cidades maiores precisavam da combinação de várias usinas para suprir sua necessidade de energia elétrica. Quando se desenvolveu a corrente alternada, no fim da década de 80, a eletricidade passou a percorrer distâncias maiores. E as pequenas usinas foram unidas em um único sistema, capaz de fornecer energia para mais de uma cidade. Um exemplo desse avanço foi a Represa de Hoover (1936, sudoeste dos EUA), suas turbinas hidráulicas foram melhoradas com objetivo de construi-la distante de cidades. Os avanços tecnológicos que existem hoje nas usinas e no sistema de transmissão de energia, permite uma mais produção de megawatts de energia, com a possibilidade de construção em localidades remotas, além de a transmissão alcançar praticamente a extensão de um país inteiro. As usinas hidrelétricas atualmente fornecem 650.000 megawatts de energia no mundo todo. Contudo, nem todas as partes do mundo são adequadas para a produção de energia dessa forma. Para produzir energia dessa maneira, uma região precisa de montanhas e de rios e córregos de escoamento rápido, ou de precipitações pesadas. Os maiores usuários de energia hidrelétrica incluem Estados Unidos, Canadá, Rússia e Brasil. A China em breve ultrapassará o Brasil em capacidade hidrelétrica, com a conclusão do imenso projeto de Três Gargantas. A Noruega e o Egito também usam energia hidrelétrica para suprir boa parte de sua demanda por eletricidade. Hoje em dia uma usina hidrelétrica pode ser definida como um conjunto de obras e equipamentos cuja finalidade é a geração de energia elétrica, através de aproveitamento do potencial hidráulico existente num rio. O potencial hidráulico é proporcionado pela vazão hidráulica e pela concentração dos desníveis existentes ao longo do curso de um rio. Isto pode ocorrer de forma natural, quando o desnível está concentrado numa cachoeira. Através de uma barragem, quando pequenos
  • 7. Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Página 7 desníveis são concentrados na altura da barragem. Ou através de desvio do rio de seu leito natural, concentrando-se os pequenos desníveis nesses desvios. Basicamente, uma usina hidrelétrica compõe-se das seguintes partes: barragem, sistemas de captação e adição de água, casa de força e sistema de restituição de água ao leito natural do rio. O processo se acontece da seguinte forma: Um rio flui rapidamente de uma elevação alta para uma superfície mais baixa. Para que aja um aproveitamento da energia gerada pela força da água, deve-se controlar o fluxo com a construção de uma represa. Esta detém o fluxo natural de um rio, criando um reservatório do mesmo atrás da barragem. A água captada na barragem é conduzida até a casa de força através de canais, túneis e/ou condutos metálicos. Acasa de força construída dentro ou ao lado da represa abriga duas máquinas diferentes: uma turbina e um gerador. A turbina consiste em uma série de pás anguladas montadas em um eixo central. A turbina gira continuamente à medida que um fluxo controlado de água passa pela usina de energia. O movimento da turbina impulsiona o gerador, que então produz eletricidade. Imagem: google.com
  • 8. Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Página 8 Dessa forma, a potência hidráulica é transformada em potência mecânica quando a água passa pela turbina, fazendo com que esta gire, e, no gerador, que também gira acoplado mecanicamente à turbina, a potência mecânica é transformada em potência elétrica. Após passar pela casa de força a água é restituída ao leito natural do rio, através do canal de fuga. A energia elétrica gerada é levada através de cabos ou barras condutoras, dos terminais do gerador até o transformador elevador, onde tem sua tensão (voltagem) elevada para adequada condução, através de linhas de transmissão, até os centros de consumo. E através de transformadores abaixadores, a energia tem sua tensão levada a níveis adequados para utilização pelos consumidores. Existem três tipos principais de instalações de usina hidrelétrica: usinas de Acumulação, usinas de Desvio e usinas de Armazenamento bombeado. Usina de Acumulação É a mais comum dentre as três. Essa usina utiliza uma represa para acumular, ou armazenar água em um grande reservatório. Para gerar eletricidade, a água liberada da represa flui através de um canal (conduto forçado), para as turbinas. A água em queda gira as turbinas, e o gerador transforma a força em energia elétrica. Imagem: Departamento americano de energia.
  • 9. Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Página 9 Uma usina de acumulação libera água conforme o necessário para atender à demanda de energia, aumentando ou diminuindo o fluxo com a demanda de energia. Estas, podem ser de qualquer tamanho, dependendo do rio, da represa e da coluna d'água. Arepresa associada a instalações de acumulação tem duas funções. Ela aumenta a altura da água para uma elevação diferente, criando pressão de água (coluna d'água). O que oferece um meio de controlar as enchentes em um rio. A água pode ser liberada ou armazenada para prevenir mudanças drásticas no fluxo do rio sob a represa. Uma desvantagem das usinas de acumulação é que elas dependem da precipitação na região. Uma seca afetaria a coluna d'água se o nível do reservatório apresentar uma queda muito grande, e limitaria a quantidade de eletricidade produzida. Usinas de Desvio Este tipo de usina não utiliza represamento de água. Ela desvia parta da água diretamente do rio através de um canal (conduto forçado), onde o fluxo ira alimentar a turbina. Dependem inteiramente do fluxo do rio e da paisagem natural –a mesma cria naturalmente a coluna d'água -, para a produção de eletricidade. Porém, a maioria das usinas de desvio produz uma quantidade limitada de energia. Essas usinas dependem completamente da precipitação para obter fluxo d'água. Uma seca pode comprometer a produção de eletricidade. Existem exceções, quando uma usina de desvio é construída onde existe um fluxo muito grande de água. Exemplo: as usinas hidrelétricas canadense e americana em Niagara Falls produzem, cada uma, mais de 2 milhões de quilowatts. Usinas de Armazenamento Bombeado Hidrelétricas de armazenamento bombeado utilizam represas para armazenar a água, com dois reservatórios de água. O primeiro localizado acima da represa, com elevação muito maior, o outro, abaixo da represa, que apresenta elevação menor. Quando a alta na demanda energética, a usina de armazenamento bombeado libera água do reservatório superior para o reservatório inferior, girando as turbinas ao longo do caminho. Quando a demanda energética diminui, a usina bombeia água do reservatório inferior de volta ao reservatório superior. Utilizando parte da própria energia da usina durante o bombeamento.
  • 10. Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Página 10 Secas não afetam as usinas de armazenamento bombeado, porque a água pode ser continuamente bombeada no reservatório superior para manter a produção de eletricidade estável. Porém, a construção dessas usinas tem um elevado custo, e é difícil encontrar o local certo para acomodar dois reservatórios. Imagem: Tennessee Valley Authority USINAS HIDRELÉTRICAS NO BRASIL A principal fonte de energia elétrica do Brasil é a energia hidráulica. Porque o país é rico em rios com grandes extensões correndo sobre planaltos e de depressões. Sendo o terceiro maior do mundo em potencial hidráulico (ficando atrás apenas da Rússia e da China). As usinas hidrelétricas fornecem aproximadamente 90% de energia elétrica em todo o território brasileiro e 10% são utilizadas pelas usinas termelétricas ou nucleares. A primeira usina hidrelétrica brasileira foi construída no município de Diamantina (MG), aproveitando as águas do Ribeirão do Inferno, afluente do rio Jequitinhonha. O marco da energia elétrica no Brasil aconteceu em 1889, com a inauguração da usina hidrelétrica denominada Marmelos, no Rio Paraibuna, Município de Juiz de Fora, MG. Até a primeira década deste século a iluminação atendia aos serviços públicos e a algumas atividades econômicas importantes daquela época, como a tecelagem. As três maiores usinas do país atualmente são: Usina Tucuruí, Usina Itaipu e A usina de Belo Monte ainda em construção no rio Xingu.
  • 11. Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Página 11 USINA TUCURUÍ É localizada no estado do Pará e tem como potencial hidráulico o Rio Tocantins. Foi construída entre 1974 e 1984, tem como proprietária o Eletronorte e capacidade de produção de 8370 MW. A barragem tem 78m de altura com 8005m de extensão, e uma área alagada de 2850km². Foto: Google.com USINA ITAIPU É localizada em Foz do Iguaçu e tem como potencial hidráulico o rio Paraná. Construída entre 1975 e 2007. Propriedade da Eletrosul, com capacidade de produção de 14000 MW. A barragem possui 196m com 7700m de extensão e uma área alagada de 1350km². Foto: google.com
  • 12. Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Página 12 É um empreendimento binacional, administrado pelo Brasil e o Paraguai, na fronteira entre os dois países. USINA HIDRELETRICA DO XINGU (BELO MONTE) Localizada no estado do Pará, e tem como potencial hidráulico o rio Xingu. Propriedade da Eletronorte. Irá produzir cerca de 11233 MW. Ainda se encontra em construção. É uma usina que desde o início do projeto sofreu com a oposição de ambientalistas brasileiros e internacionais, e de comunidades indígenas. O que levou a reduções do projeto inicial. Que teria mais barragens e uma área alagada muito maior. USINAS HIDRELÉTRICAS NO MUNDO As maiores usinas hidrelétricas do mundo, em capacidade energética são: 1° Três Gargantas - Atravessa o rio Yangtze pela cidade de Sandouping, localizada no Distrito Yiling, China. Em 2012, a quantidade de eletricidade produzida pela barragem foi similar à quantidade gerada pela Usina de Itaipu. Depois de concluída cada turbina de água principal possui uma capacidade de 700 MW. São 32 principais turbinas da barragem com 2 geradores menores, de 50 MW cada, para a alimentação da própria usina, e a capacidade de gerar eletricidade total da barragem é de 22.500 MW. 2° Itaipu - Localizada na fronteira entre Brasil e Paraguai. Das 20 unidades geradoras instaladas atualmente, 10 geram a 50 Hz para Paraguai e 10 geram a 60 Hz para Brasil. A capacidade de geração de energia é de 14.000 MW. 3° Belo Monte – localizada no Brasil, a Usina de Belo Monte é a única da lista que ainda se encontra em fase de construção no Rio Xingu. Com a sua conclusão, ela se tornará a maior usina hidrelétrica totalmente brasileira e a segunda maior da América Latina. Foi projetada para ter uma potência instalada de 11.233MW, mas deve operar apenas com 4.500MW, em razão do reservatório reduzido de que irá dispor. 4° Guri – Construída no rio Caroni na Venezuela. O seu nome oficial é Central Hidroeléctrica Simón Bolívar, anteriormente chamada Central Hidroeléctrica Raúl Leoni. E possui 7.426 metros de extensão e 162 m de altura. Essa usina garante o abastecimento de toda a Venezuela e ainda exporta parte de sua energia
  • 13. Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Página 13 para o Brasil, mais especificamente o Estado de Roraima. Produz cerca de 10.200MW. 5° Tucuruí - Construída no rio Tocantins localizada no Brasil. O principal objetivo da barragem é produção de energia hidrelétrica e navegação. É o primeiro projeto hidrelétrico de grande escala na Floresta Amazônica. Tucuruí é maior usina 100% brasileira (até a conclusão de belo monte) e apresenta o segundo maior vertedouro do mundo. Produz 8.370 MW. 6° Grand Coulee – Construída no rio Columbia nos Estados Unidos, construída para produzir energia hidrelétrica e fornecer irrigação. É a maior unidade de produção de energia elétrica nos Estados Unidos e uma das usinas hidrelétricas mais famosas do mundo pois: sua barragem possui 1,6km de largura e o dobro da altura das Cataratas do Niágara. Produz 6.494 MW de energia. Vantagens Usinas Hidrelétricas não adicionam dióxido de carbono (CO2) ao meio ambiente, e utiliza-se de água que é uma fonte renovável de energia. Represas e usinas hidrelétricas duram muito tempo. Ou seja, depois de todos gastos de construção tiverem sido pagos, a usina hidrelétrica se transforma em uma fonte relativamente barata de eletricidade. Represas hidrelétricas construídas em rios propensos a enchentes ajudam a controlá-las. Os reservatórios criados atrás das represas podem ser usados para recreação. Exemplos: O Lago Mead, no Arizona e Nevada, atrai barqueiros e campistas. Tasik Kenyir, na Malásia, atrai turistas para suas cachoeiras, cavernas e ilhas tropicais. Lago Manso em Mato Grosso, Brasil, apresenta um alto índice de visitantes. Há a implementação de diversos projetos ambientais e sociais após a construção da usina. Itaipu, por exemplo, possui diversos projetos: Projeto cultivando água boa e Projeto corredor da biodiversidade Desvantagens
  • 14. Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Página 14 A algumas questões a serem levadas em conta na construção de uma hidrelétrica, pois o processo pode causar danos ambientais que comprometem a fauna e a flora do local de construção. Ela muda o fluxo de um rio antes e depois da barragem, alterando significativamente o ecossistema da região. Além das turbinas impedirem os peixes de passarem, tanto descendo o rio durante, quanto subindo durante a piracema, isso quando não os ferem ou matam. A mudança do fluxo do rio, afeta os níveis de oxigênio da água. Prejudicando animais e a vegetação do rio e de suas margens. A demanda de energia determina a quantidade de agua a ser utilizada para a produção, fazendo com que as plantas aquáticas e ribeirinhas da região tenham que lidar com mudanças de nível d’água. Durante o alagamento da barragem perde-se pequenas comunidades que devem ser alocadas em outra região, além de sítios arqueológicos, e uma grande área de vegetação, que é submersa durante a o enchimento dos reservatórios. Fora que as vegetações que são submersas em regiões tropicais, produzem alto nível de metano durante a decomposição, que chega a níveis de instalações que produzem combustíveis fósseis. CONCLUSÃO A utilização de recursos hídricos para produção de energia é um método muito antigo, começou com as Rodas d’água e foi adaptado através dos anos para suprir uma demanda que a cada dia fica maior. Hidrelétricas tem seus lados positivos e negativos. Sua construção destrói ambientes outrora ocupados por seres vivos tanto animais como vegetais. E tem a vantagem da utilização de um recurso renovável, o que torna uma produção mais limpa e barata para distribuição. E sendo um dos recursos mais utilizados para a obtenção de energia, haverá cada vez mais estudos sobre seus impactos e como minimizar a destruição do meio ambiente pelo mesmo.
  • 15. Histórico das Hidrelétricas no Brasil e no Mundo. Página 15 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS. DEPARTAMENTO AMERICANO DE ENERGIA. Disponível em: http://www1.eere.energy.gov/windandhydro/hydro_plant_types.html Fontes Alternativas de Energia: Energia Hidrelétrica. Schlumberger Excellence in Education Development (SEED). Disponível em: http://www.planetseed.com/pt- br/relatedarticle/fontes-alternativas-de-energia-energia-hidreletrica COSTA, REINALDO CORREIA; Uma leitura crítica das Hidrelétricas. Revista Geografia. Disponível em: http://geografia.uol.com.br/geografia/mapas-demografia/26/artigo145889- 1.asp CERQUEIRA, WAGNER de: Energia Hidrelétrica. Fontes de energia, Mundo educação. Disponível em: http://www.mundoeducacao.com/geografia/energia-hidreletrica.htm TENNESSE VALLEY AUTHORITY. Disponível em: http://www.tva.gov/power/pumpstorart.htm As Maiores Hidrelétricas do Mundo. Disponível em: http://www.brasilescola.com/geografia/as-maiores-hidreletricas-mundo.htm