Produção de electricidade a partir da água e do vento (Parte 1/5)

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ELECTRICIDADE A PARTIR DA ÁGUA E DO VENTO

Centrais Hidroeléctricas de Média e Grande Dimensão

Existem três tipos de centrais hidroeléctricas.
Para cada caso, a melhor tecnologia a empregar depende:
– Da natureza do terreno;
– Das necessidades presentes e futuras de electricidade;
– Dos efeitos da central nas plantas e animais, na qualidade da água, na agricultura e, sobretudo, na qualidade de vida.

Represa
Uma central hidroeléctrica de represa consiste numa barragem e num reservatório.
Este tipo de central funciona melhor em terreno montanhoso, onde grandes barragens podem ser construídas e grandes reservatórios podem ser mantidos cheios.

A energia potencial disponível no reservatório depende da massa de água que ele contém, assim como da profundidade da mesma.

Diagrama funcional simplificado de um grande sistema que gera a sua energia a partir da água na represa.

Desvio
Numa hidroeléctrica de desvio, uma porção da água de um rio é canalizada através de um canal ou de um pipeline e essa água vai depois servir para fazer rodar uma turbina.
Neste caso não é necessária uma barragem.
Este tipo de central é mais indicado em locais em que o leito de um rio tem uma inclinação descendente considerável.
A localização ideal é perto de uma queda de água ou cachoeira.
A grande vantagem deste tipo de hidroeléctrica é o facto de, por ausência da barragem, o impacto no ambiente ser muito menor do que no caso da central de represa.

Este tipo de sistemas de pequena ou média dimensão pode ser utilizado perto de locais em que o rio corra com alguma velocidade, com a função de fornecer energia eléctrica a habitações individuais.

Armazenamento por Bombagem
Uma central hidroeléctrica de bombagem possui dois ou mais reservatórios a alturas diferentes.
Quando há pouca procura de electricidade (de madrugada) por parte dos consumidores da região servida pela central, o excesso de potência disponível na central é usado para bombear água do reservatório inferior para o(s) superior(es).
Quando a procura aumenta, a energia potencial armazenada nos reservatórios superiores é libertada. A água cai do reservatório superior de forma controlada, passa através de tubos que a conduzem a turbinas que ela põe a rodar dando origem à geração de energia eléctrica.

Este tipo de sistema requer barragem para guardar a água nos reservatórios.
Essas barragens são habitualmente menores do que nas de represa.
Este tipo de hidroeléctrica é geralmente encontrado em zona em que o terreno é acidentado, tendo de haver uma diferença significativa entre as alturas dos reservatórios.

Vantagens das Hidroeléctricas
– Não geram CO2, CO, NO8, SO8, partículas, contaminação dos terrenos, ou desperdícios.
– A água é uma fonte renovável de energia, desde que o leito do rio não seque. O ciclo hidrológico encarrega-se de repor a energia potencial através da chuva
– A energia eléctrica produzida pode ser controlada alterando o volume de água que se deixa passar por unidade de tempo
– Os reservatórios criados pelas hidroeléctricas de represa ou de bombagem podem ser usadas para fins recreativos
– Os reservatórios criados pelas centrais de represa são geralmente limpos, porque as impurezas vão para o fundo. Podem ser geralmente fonte de água para beber, tomar banho, lavar ou irrigar.

Limitações das Centrais Hidroeléctricas
– Os grandes reservatórios inundam os terrenos que poderiam ser usados para outras coisas, para além de provocarem deslocações de pessoas, ressentimentos e perdas económicas.
– Se uma barragem avaria numa grande central de represa, uma inundação catastrófica ocorrerá certamente a jusante dessa barragem
– Uma seca prolongada pode ter um impacto severo, ou até uma paragem, na capacidade de produção de energia eléctrica
Uma barragem pode causar níveis de oxigénio dissolvido baixo porque traz um caudal/fluxo de rio normal para uma paragem quase completa. Isto pode matar os peixes e afectar a vida das plantas à sua volta.

Hidroeléctrica de Pequena Dimensão
Uma hidroeléctrica de pequena dimensão pode ser configurada de três formas:
Isolada
Interactiva com baterias
Interactiva sem baterias

Uma Isolada utiliza bancos de baterias recarregáveis para armazenar alguma ou toda a energia fornecida pela turbina de água.
As baterias suplementam a potência da turbina, e podem fornecer energia mesmo que a turbina deixe de funcionar.

Um sistema Interactivo com baterias usa a companhia fornecedora de electricidade, em vez da turbina, para manter as baterias carregadas.

Num sistema Interactivo sem baterias, a energia em excesso é vendida à companhia durante as alturas em que não é necessária, e é comprada energia da companhia quando a necessidade de energia supera a que pode ser produzida pela turbina.

Vantagens da Hidroeléctricas de Pequena-Escala
– Reduzem a dependência das companhias fornecedoras de energia eléctrica
– O fluxo de água é contínuo, pelo que é mais regular do que as fontes solar e eólica
– São não poluidoras

Limitações das Hidroeléctricas de Pequena-Escala
– Poucas pessoas vivem em propriedades onde passam curso de água que forneçam energia suficiente para alimentar uma hidroeléctrica
– Um pequeno caudal pode secar ou gelar periodicamente, ficando o sistema em baixo
– Uma turbina a água requer uma quantidade considerável de massa de água, além de uma queda vertical significativa, o que pode originar a necessidade de construção de uma pequena barragem
– O custo de instalação de um sistema deste tipo é considerável. Demorará muito tempo de funcionamento para se pagar a si próprio e os ganhos que se obtêm podem não compensar esse investimento inicial.