“Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma” é uma frase famosa que explica sobre a transformação de energia. Quando falamos sobre energia hidráulica, como o próprio nome sugere, falamos sobre aquela produzida por meio da movimentação das águas em um determinado local. Por exemplo, a correnteza de um rio ou de oceanos. Dessa forma, veja o que é, como funciona, suas vantagens e desvantagens, onde ela é usada no Brasil e muito mais.
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O que é a energia hidráulica
A energia hidráulica, também conhecida como energia hídrica, é obtida por meio da conversão da energia potencial de uma determinada massa de água. Dessa maneira, na natureza, ela se manifesta nos diferentes fluxos de água. Por exemplo, ela pode ser aproveitada por meio de um desnível ou queda de água.
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Com isso, ela pode ser convertida em outra forma de energia. A qual pode ser energia mecânica ou energia elétrica. No caso da conversão para energia elétrica, isso acontece em usinas hidrelétricas. Ou seja, usinas que convertem a energia hidráulica em energia elétrica. Esse processo pode ser chamado de energia hidrelétrica. Além disso, como a energia hídrica depende da movimentação das águas, ela pode ser considerada uma fonte energética renovável. Contudo, sua produção depende da saúde e preservação dos rios, mares e lagos.
Como funciona a energia hidráulica
Para que esse tipo de energia seja gerado, é preciso que exista um fluxo contínuo de água. Dessa forma, embora qualquer reservatório de água sirva como fonte geradora de energia hídrica, é necessário que haja um suprimento duradouro nesse local. Ao contrário pode haver a redução da quantidade de energia gerada.
A partir desse fluxo de água, é possível converter a energia potencial das águas para a energia cinética. Dessa forma, a movimentação das massas de água podem colocar em movimento uma turbina hidráulica ou um moinho, por exemplo.
Vantagens e desvantagens da energia hidráulica
As formas de produção energética possuem pontos positivos e pontos negativos. Dessa maneira, os prós e contras devem ser considerados de modo que haja o mínimo de impacto relacionado à produção daquele tipo de energia. Por isso, veja as vantagens e desvantagens da energia hidráulica:
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Vantagens
- Renovável: por usar apenas a movimentação das águas, esse tipo de energia pode ser considerado renovável;
- Energia limpa: sua produção não gera resíduos tóxicos ou poluentes. Por isso, é uma energia considerada limpa;
- Disponibilidade: devido à grande quantidade de rios no Brasil, boa parte da energia elétrica produzida aqui é a partir da movimentação das águas;
- Baixo custo de produção: quando uma usina hidrelétrica entra em operação, a produção da energia tem um custo reduzido para o consumidor final;
- Produção constante: com o uso de represas para armazenamento da água, a produção de energia pode ser constante ao longo do ano todo.
Desvantagens
- Impacto ambiental: apesar de a produção da energia hídrica ser limpa, a construção de uma usina hidrelétrica não é. Ela atinge diretamente o ecossistema de uma determinada região;
- Períodos de seca: em períodos de seca, como a crise hídrica de 2020, causada pela ausência de políticas de preservação ambiental por meio do governo federal, a produção energética cai e o preço da energia aumenta;
- Custos elevados: apesar de a produção desse tipo de energia ter baixo custo, a construção de uma usina é muito cara. Afinal, a construção de uma barragem é um verdadeiro desafio de engenharia;
- Impactos sociais: a construção de uma barragem e de um lago artificial, alaga uma área muito grande. Isso faz com que diversas famílias, e até cidades inteiras, sejam realocadas para a construção da usina;
- Alteração no curso dos rios: a alteração no curso dos rios para a construção das represas causa impactos na vida aquática, o que pode prejudicar a reprodução de algumas espécies.
Uma boa opção para a energia hidráulica é a energia eólica. Afinal, seus custos de produção são mais baixos e não há impacto ambiental na sua construção.
No Brasil
Devido à grande disponibilidade de rios no Brasil, cerca de 60% da produção energética do país depende das águas. Isso faz com que a energia das águas seja a principal matriz energética brasileira. Isso faz com que esse tipo de energia seja imprescindível para o sistema elétrico nacional. Contudo, a participação da energia hídrica no Brasil diminuiu nos últimos anos. Por exemplo, essa energia já chegou próxima aos 90% da produção energética brasileira.
Exemplos de energia hidráulica
O movimento das águas pode fazer com que surjam diversas maneiras de conversão de energia. Veja, a seguir, dois desses exemplos.
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- Usinas hidrelétricas: essas usinas usam a energia das águas para girar turbinas e produzir energia elétrica por meio da indução eletromagnética.
- Moinhos: alguns moinhos de grãos e cereais podem usar o fluxo das águas para se movimentarem. Isso faz com que o sistema gire e triture os grãos.
Além desses exemplos, podem existir diversos outros. Afinal, o ser humano usa a força das águas para melhorar sua qualidade de vida desde a antiguidade.
Vídeos sobre energia hidráulica
É muito importante poder visualizar como os conceitos físicos são aplicados. Não é mesmo? Por isso, para saber mais como a energia hidráulica pode influenciar nosso cotidiano, assista aos vídeos selecionados!
Como funciona a energia hidráulica
As usinas hidrelétricas são a principal fonte de energia elétrica no Brasil. Além disso, suas construções são verdadeiros desafios da engenharia. Por isso, é importante saber como esses empreendimentos funcionam. O canal Nossa Ecologia explica de que modo as usinas hidrelétricas trabalham.
Por dentro da usina de Itaipu
O canal Manual do Mundo visitou a maior usina hidrelétrica do mundo: a Usina de Itaipu. Essa obra fica localizada na divisa do Paraná com o Paraguai. Ao longo do vídeo, Iberê Thenório, mostra como é o funcionamento de uma usina hidrelétrica e como são suas turbinas por dentro.
Vantagens e desvantagens da energia hidráulica
A energia hídrica é uma das fontes renováveis de energia. Contudo, a construção de usinas hidrelétricas causam grandes impactos sociais e ambientais. Por isso, o professor Alexandre Oliveira, do canal Aprendendo Química, discute o funcionamento, as vantagens e desvantagens desse tipo de fonte energética.
A energia das águas é a principal matriz energética do Brasil. Porém, devido à ausência de políticas de preservação ambiental do Governo Federal, em 2020, há uma grande crise hídrica no país. Por isso, é importante discutir mais sobre outras fontes de energia.
Referências
Física I: Mecânica (2016) – Hugh D. Young et al.
Física: Volume 1 (2008) – David Halliday et al.
Curso de Física Básica: Volume 1 (2014) – Herch Moysés Nussenzveig.
Por Hugo Shigueo Tanaka
Divulgador Científico e co-fundador do canal do YouTube Ciência em Si. Historiador da Ciência. Professor de Física e Matemática. Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM). Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM).
Tanaka, Hugo Shigueo. Energia hidráulica. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/energia-hidraulica. Acesso em: 24 de April de 2024.
1. [Enem]
O Brasil é um dos países que apresentam os maiores potenciais hidrelétricos do mundo, o que justifica, em partes, o fato de esse tipo de energia ser bastante utilizado no país. As usinas hidrelétricas são bastante elogiadas por serem consideradas ambientalmente mais corretas do que outras alternativas de produção de energia, mas vale lembrar que não existem formas 100% limpas de realizar esse processo.
Assinale a alternativa que indica, respectivamente, uma vantagem e uma desvantagem das hidroelétricas.
a) não emitem poluentes na atmosfera; porém não são muito eficientes.
b) são ambientalmente corretas; porém interferem diretamente no efeito estufa.
c) a produção pode ser controlada; porém os custos são muito elevados.
d) ocupam pequenas áreas; porém interferem no curso dos rios.
e) a construção é rápida; porém duram pouco tempo.
Alternativa correta: C
A produção de energia em uma usina hidrelétrica pode ser controlada por meio da vazão de água na represa. Uma das desvantagens da energia hidrelétrica está no fato de que a construção de uma usina tem o custo muito elevado.
2. [Enem]
Segundo dados do Balanço Energético Nacional de 2008, do Ministério das Minas e Energia, a matriz energética brasileira é composta por hidrelétrica (80%), termelétrica (19,9%) e eólica (0,1%). Nas termelétricas, esse percentual é dividido conforme o combustível usado, sendo: gás natural (6,6%), biomassa (5,3%), derivados de petróleo (3,3%), energia nuclear (3,1%) e carvão mineral (1,6%). Com a geração de eletricidade da biomassa, pode-se considerar que ocorre uma compensação do carbono liberado na queima do material vegetal pela absorção desse elemento no crescimento das plantas. Entretanto, estudos indicam que as emissões de metano (CH4) das hidrelétricas podem ser comparáveis às emissões de CO2 das termelétricas.
MORET, A. S.; FERREIRA, I. A. As hidrelétricas do Rio Madeira e os impactos socioambientais da eletrificação no Brasil. Revista Ciência Hoje. V. 45, n.° 265, 2009 (adaptado).
No Brasil, em termos do impacto das fontes de energia no crescimento do efeito estufa, quanto à emissão de gases, as hidrelétricas seriam consideradas como uma fonte:
a) limpa de energia, contribuindo para minimizar os efeitos desse fenômeno.
b) eficaz de energia, tomando-se o percentual de oferta e os benefícios verificados.
c) limpa de energia, não afetando ou alterando os níveis dos gases do efeito estufa.
d) poluidora, colaborando com níveis altos de gases de efeito estufa em função de seu potencial de oferta.
e) alternativa, tomando-se por referência a grande emissão de gases de efeito estufa das demais fontes geradoras.
Alternativa correta: D
Nesse caso, a energia hidrelétrica pode ser considerada como poluidora. Afinal, ela colabora com níveis altos de gases de efeito estufa em função de seu potencial de oferta.