Por Uwe Wehnhardt em 16/07/2021

A demanda por energia é impulsionada por várias megatendências globais, como urbanização, eletromobilidade e digitalização. Portanto, tecnologias mais sustentáveis ​​e amigáveis ​​ao clima são necessárias para atender ao aumento da demanda e, ao mesmo tempo, continuar a perseguir os objetivos do Acordo de Paris sobre o Clima. A energia hidrelétrica é a única energia renovável capaz de gerar eletricidade em grande escala. Ela provou ser uma fonte confiável e limpa por séculos. Hoje, representa 16% da geração global de energia e dois terços da geração renovável.

quedas d'água para hidrelétricas

Mas qual é o segredo da hidreletricidade? É a transformação muito eficiente da energia mecânica armazenada naturalmente na água, em primeiro lugar no torque mecânico do eixo da máquina por meio da turbina e, em segundo lugar, a conversão do torque do eixo em energia elétrica pelo gerador.

Existem três tipos de usinas hidrelétricas que podem ser usadas para explorar a energia armazenada na água. Primeiro, há as usinas a “fio d’água”, onde a eletricidade é gerada a partir da água corrente de um rio. Em segundo lugar, existe as hidrelétricas com reservatórios, nos quais a energia é gerada através da liberação de água armazenada em um reservatório à montante da barragem. Um terceiro modelo é a usina de “armazenamento bombeado” ou hidrelétricas reversíveis, onde a água armazenada é reciclada bombeando-a de volta para um reservatório mais alto para ser liberada novamente quando a demanda por energia aumentar.

Vantagem principal: capacidade de armazenamento

Na verdade, as usinas hidrelétricas reversíveis são vitais para o fornecimento seguro, sustentável e econômico de energias renováveis. Eles representam o único sistema capaz de armazenar energia em escala industrial como uma bateria. Isso permite que elas complementem a energia eólica e solar, que são dependentes do clima, tornando-as especialmente adequadas para compensar as flutuações entre excedentes e escassez de energia.

De fato, as hidrelétricas reversíveis fornecem capacidade de resposta comprovada a essas flutuações na demanda, com sistemas modernos que podem ser acionados em apenas 30 segundos após o desligamento de uma usina eólica ou solar. Por isso, podem contribuir significativamente para regular e estabilizar a rede elétrica. Sua combinação especial de sistema de armazenamento, energia de reserva e flexibilidade torna as hidrelétricas reversíveis verdadeiras usinas de energia multifuncionais para garantir a adequação do sistema.

Prevenindo emissões desnecessárias

Essa capacidade de armazenamento, em combinação com baixas emissões de dióxido de carbono, tornam a energia hidrelétrica um recurso valioso para atingir as metas governamentais destinadas a reduzir o impacto das mudanças climáticas.

Ao gerar eletricidade a partir de energia hidrelétrica em vez de carvão, em 2017 o mundo evitou até 4 bilhões de toneladas de gases de efeito estufa – o que é equivalente ao total de emissões da União Europeia naquele ano!

Além disso, a energia hidrelétrica clássica em termos de usinas a fio d’água também pode servir como um facilitador para a expansão da produção de hidrogênio verde, fornecendo mais de 6.000 horas de operação em plena carga por ano a custos baixos.

O potencial inexplorado está em toda parte

As instalações hidrelétricas instaladas hoje variam em termos de capacidade de geração de menos de 100 kW a mais de 20 GW. No entanto, na maioria dos países altamente desenvolvidos, o potencial da energia hidrelétrica tecnicamente utilizável ainda está longe de se esgotar.

Os principais países geradores de energia hidrelétrica são China, Brasil, Estados Unidos, Canadá e Índia. Entre eles, China e Brasil operam as maiores usinas do mundo: a Barragem das Três Gargantas, Itaipu, Xiluodu e Belo Monte, todas em uma faixa entre mais de 10 GW e mais de 20 GW de capacidade instalada. Centrais elétricas como essas demonstram claramente como a energia hidrelétrica tem sido capaz de fornecer energia de maneira confiável a incontáveis ​​milhões de pessoas ao longo de décadas.

Mas o enorme potencial de geração de energia em países emergentes e em escalas menores ainda precisa ser maximizado. As usinas hidrelétricas de até 30 MW geram efeitos muito positivos: em certas regiões remotas e montanhosas, pequenas usinas hidrelétricas garantem um fornecimento de energia local estável. Eles levam eletricidade para milhares de pessoas. Sociedades rurais que administram indústrias de pequena escala podem se beneficiar imensamente de redes de usinas hidrelétricas bem interligadas. Assim, são frequentemente um precursor do crescimento econômico e do desenvolvimento social e mantêm sua posição como uma das fontes de energia renovável mais confiáveis ​​e econômicas. Isso também ocorre porque dezenas de milhares de açudes existentes, barragens menores e eclusas poderiam ser usadas para geração de energia hidrelétrica imediatamente.

Além disso, a modernização das usinas existentes é da maior importância para garantir a segurança da base instalada ou mesmo a atualização utilizando tecnologia de ponta que possibilite uma produção de energia mais eficiente.

Conclusão

A energia hidrelétrica é renovável, confiável, acessível e boa para o desenvolvimento econômico e social. Suas capacidades de armazenamento e carga básica, bem como baixas emissões de dióxido de carbono, a tornam um recurso valioso para atingir as metas atuais de mudança climática. É versátil e oferece um potencial significativo não explorado em países altamente industrializados, bem como em regiões emergentes ou em desenvolvimento. E, em particular, a demanda por usinas hidrelétricas reversíveis continuará a crescer, já que elas permitem que países ao redor do mundo maximizem o uso de outras fontes de energia renováveis ​​intermitentes, mesmo com o aumento da demanda geral por eletricidade.

*Uwe Wehnhardt é presidente e CEO da Voith Hydro, membro do Conselho de Administração Corporativo da Voith e membro do Conselho da International Hydropower Association.