Como funcionam as usinas hidrelétricas?

As usinas hidrelétricas produzem uma forma de energia renovável através do aproveitamento do poder da água em movimento, convertendo-a em eletricidade utilizável. De um modo geral, a energia hidroelétrica é um tipo de energia mais barata do que outras, como por exemplo a energia nuclear, mas será que você sabe como funcionam as suas usinas?

Ao longo deste artigo, você verá que as usinas hidrelétricas funcionam através da pressão da água que gira turbinas que, por sua vez, transformam a energia potencial em energia cinética.

Como as usinas hidrelétricas funcionam na prática?

A maioria das formas de produção elétrica envolve algum tipo de movimento que gera energia e um sistema desenvolvido para aproveitar e controlar essa energia produzida. No caso das usinas hidrelétricas, isso vem na forma de uma turbina, que é essencialmente uma hélice maciça acoplada a um eixo.

Na prática, o fluxo de água empurra a turbina, assim como o vento faria girar um moinho de vento. O eixo da turbina, por sua vez, faz parte de um gerador elétrico, de modo que seu movimento funciona como um motor que gera energia elétrica.

Normalmente, uma usina hidrelétrica é composta por vários geradores, sendo que estes são geralmente conectados a linhas de energia e torres. Então, essas linhas levam a eletricidade para comunidades, cidades e residências nas áreas vizinhas.

Por que as usinas hidrelétricas precisam de barragens?

A barragem é uma parte essencial deste processo porque permite o controle sobre o fluxo da água. Quando uma barragem é construída em um grande rio, tende a ser edificada com altura considerável. Atrás da barragem, o fluxo natural de água do rio se acumula. Na parte inferior da parede da barragem, há uma passagem conhecida como tomada d’água.

A pressão que se acumula atrás da parede da corrente do rio cria pressão. Devido ao aumento da pressão e gravidade dentro deste reservatório, a água cairá através de uma válvula de admissão ou conduto forçado. O conduto forçado, ou túnel de admissão, leva a uma hélice de turbina.

Sendo assim, à medida que a água flui sobre a turbina, sua corrente e velocidade farão com que a turbina gire, produzindo energia dentro do gerador.

Por que esta é uma fonte de energia renovável?

A grande vantagem das usinas hidrelétricas é que elas produzem energia renovável. Isso significa que, em teoria, nunca podemos ficar sem a fonte dessa energia (água), ao contrário dos combustíveis fósseis, como carvão ou petróleo.

Uma vez que a água passou sobre a hélice e girou a turbina, ela flui para fora do sistema e continua no rio do outro lado da barragem. Na prática, isso significa que o processo usa apenas a corrente da água, de modo que o rio pode continuar inalterado. Sendo assim, enquanto o rio continuar a fluir nessa área, a barragem terá uma fonte quase infinita de energia.

Vale destacar que as barragens hidrelétricas também permitem que as usinas controlem a quantidade de eletricidade que está sendo produzida, gerando mais energia nos horários de pico e menos durante as horas mais ociosas. Isso se torna possível através de um sistema de “armazenamento bombeado”, que na verdade reutiliza a mesma água já usada anteriormente para produzir eletricidade.

Uma vez que a água flui através do conduto forçado inicial, ela é bombeada de volta para uma piscina de armazenamento acima da usina. Este processo é feito fora dos horários de pico, quando a demanda de energia é menor.

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Ao bombear a água para esses reservatórios, a usina pode reutilizar essa água e ter um amplo suprimento de água disponível para os momentos em que a demanda de eletricidade é alta.

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