04 de agosto, 2021
Estas turbinas são projetadas para aproveitar a correnteza dos rios, sem a necessidade de represas.
[Imagem: Natel Energy Inc.]
A hidroeletricidade é a maior fonte de energia renovável do mundo, responsável hoje por cerca de metade de toda a produção de energia renovável.
A sustentabilidade desta fonte de energia, contudo, está cada vez mais sendo questionada por causa das represas. O dilema é que não construir represas tem sido quase sinônimo de construir termoelétricas, que queimam combustíveis fósseis, sendo muito piores.
Mas pode existir uma terceira via: Uma reinvenção da hidroeletricidade, aproveitando a energia das águas em movimento, sem precisar represá-las.
Uma equipe da Universidade de Michigan, nos EUA, acaba de avaliar essa alternativa em termos técnicos e econômicos. Para isso, eles compararam uma técnica chamada “turbinas de correnteza” com a controversa usina de Belo Monte, no rio Xingu.
“A tecnologia usa turbinas de correnteza, que podem ser colocadas nos canais dos rios e não alteram significativamente os sistemas de fluxo natural,” disse o pesquisador Suyog Chaudhari.
Os pesquisadores desenvolveram um modelo hidrológico que faz estimativas sobre a energia elétrica gerada pelos dois tipos de hidroeletricidade aproveitando toda a bacia hidrográfica.
Para o caso específico de Belo Monte, os pesquisadores concluíram que dois terços da energia produzida pela usina poderiam ser produzidos usando turbinas colocadas na correnteza do rio, sem a necessidade da construção da represa.
Em outras localidades, dependendo da geografia, os resultados são ainda melhores.
“Na verdade, em cinco locais selecionados, onde grandes barragens estão planejadas para serem construídas em um futuro próximo, descobrimos que a totalidade da energia poderia ser gerada usando turbinas de correnteza. Mais importante, também descobrimos que a geração de energia a partir de turbinas de correnteza pode ser ainda mais barata do que com grandes barragens, em parte por causa dos custos sociais e ambientais muito menores associados às turbinas na corrente do rio,” detalhou Chaudhari.
Os engenheiros do Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA, por sua vez, também construíram seu próprio modelo para estudar a questão, e já estão pondo a mão na massa, em uma colaboração com a empresa Natel Energy.
Neste caso, a abordagem é mais ampla, mas híbrida, incluindo pequenas usinas hidrelétricas e lagoas de armazenamento em cada cachoeira, de forma a criar um sistema integrado para atender à demanda de energia regional e garantir um fornecimento estável.
“[Abordamos a questão] em ambas as frentes – sustentabilidade econômica e ecológica – construindo um modelo que nos ajudou a quantificar e compreender as compensações entre receitas e impactos do fluxo a jusante. Esse trabalho mostrou que a redução de receita das mudanças operacionais necessárias para atingir nossos objetivos ambientais é pequena, menos de 4%,” contou a pesquisadora Gia Schneider.
A equipe está trabalhando em turbinas de pequeno porte, que possam ser usadas em série para aproveitar os fluxos de corrente dos rios sem a necessidade de represas e, portanto, preservando a conectividade da bacia hidrográfica para os peixes, sedimentos e para a navegação.
Usando controles e sistemas eletrônicos de potência, a pequena planta hidroelétrica e os “tanques” em cada ponto de correnteza podem ser gerenciados em conjunto com os outros nós para atender à demanda de energia. Essa flexibilidade permite que a planta produza energia renovável confiável, com armazenamento de energia despachável sob demanda, permitindo que os operadores do sistema integrem na rede recursos de energia renovável mais variáveis e menos flexíveis, como eólica e solar, defende a equipe.
Via IT Inovação Tecnológica
Bibliografia:
Artigo: In-stream turbines for rethinking hydropower development in the Amazon basin
Autores: Suyog Chaudhari, Erik Brown, Raul Quispe-Abad, Emilio Moran, Norbert Müller, Yadu Pokhrel
Revista: Nature Sustainability
DOI: 10.1038/s41893-021-00712-8
Memória de SP: Usina Henry Borden – os 90 anos do Projeto da Serra
Há exatos 90 anos*, em abril de 1925, tinha início, na Serra do Mar, em Cubatão, a construção da Usina Henry Borden, o mais audacioso e polêmico projeto de geração de energia da extinta Light. A ideia do empreendimento surgiu quando a Light, responsável pelo fornecimento de eletricidade à Capital desde 1900, passou a ter dificuldades para atender a demanda por energia.
Vista geral da Usina Henry Borden, de Cubatão. 1948. Foto: acervo da Fundação Energia e Saneamento
Além da crescente industrialização paulistana, que exigia cada vez mais eletricidade, a situação agravou-se com o movimento armado de 1924 e a prolongada seca ocorrida no mesmo ano. A crise hídrica levou à redução do fornecimento em cerca de 70%. Dessa forma, a empresa iniciou estudos para a construção de uma nova hidrelétrica nas proximidades de São Paulo.
Homens descarregando material para as obras da Usina, no Porto de Santos. 29/5/1935. Foto: acervo da Fundação Energia e Saneamento
Contratado pela Light, o engenheiro norte-americano Asa White Kenney Billings, que chegara à Capital em 1922, foi o autor do projeto e executor das obras da Henry Borden, acompanhado de uma equipe que incluía o também americano F. S. Hyde. Ao observar o rio das Pedras, um dos únicos cursos que nasce no planalto paulistano e corre em direção ao mar, Hyde pensou em uma solução simples que, segundo o engenheiro Milton Vargas, pode ser considerada a primeira “grande sacada” da engenharia hidrelétrica brasileira: a reversão do curso dos rios.
Homens trabalhando nas obras no alto da Serra do Mar, na colocação do primeiro tubo das linhas adutoras da Usina de Cubatão. 03/5/1926. Foto: acervo da Fundação Energia e Saneamento
A ideia era recolher as águas dos rios do planalto, que originalmente seguiam para o interior, alterar o seu curso e conduzi-las para o sopé da Serra, de forma a aproveitar o desnível de 720 metros da região e acionar as turbinas da usina para a geração de energia. Para tal empreendimento, foi concebido o Projeto da Serra, que incluía, além da Usina Henry Borden, um complexo de represas, estações elevatórias, canais, túneis e tubulação adutora. À época, o projeto foi considerado um dos maiores empreendimentos do mundo e, a hidrelétrica, a maior do país. Sua realização garantiria o desenvolvimento do parque industrial de São Paulo pelas quatro décadas seguintes.
Colocação de maquinário na primeira unidade geradora da Usina Henry Borden, antes de sua inauguração. 31/7/1926. Foto: acervo da Fundação Energia e Saneamento
A Usina de Cubatão – que teve seu nome alterado para Henry Borden em 1964 – foi inaugurada em 10 de outubro de 1926. Sua primeira unidade geradora garantiu um fornecimento inicial de 28 mil kW. Por meio de constantes ampliações que culminariam na instalação de 16 unidades geradoras, o projeto da Usina de Cubatão teve sua potência de geração de energia aumentada até ser finalizado em 1961. Ainda em operação, o complexo Henry Borden adquiriu outras funções ao longo das décadas, como o controle de cheias, e hoje é acionado em ocasiões estratégicas.
Casa de Válvulas da Usina, um ano após sua inauguração. Ao fundo, as cidades de São Vicente e Praia Grande. 13/7/1927. Foto: acervo da Fundação Energia e Saneamento
Barragem do Rio das Pedras, integrante do complexo do Projeto da Serra. 09/10/1929. Foto: acervo da Fundação Energia e Saneamento
*Publicado em abril de 2015.