A energia hidráulica mesmo sendo uma fonte de energia renovável provoca vários impactos ambientais

É um estrago e tanto. Na área que recebe o grande lago que serve de reservatório da hidrelétrica, a natureza se transforma: o clima muda, espécies de peixes desaparecem, animais fogem para refúgios secos, árvores viram madeira podre debaixo da inundação… E isso fora o impacto social: milhares de pessoas deixam suas casas e têm de recomeçar sua vida do zero num outro lugar. No Brasil, 33 mil desabrigados estão nessa situação, e criaram até uma organização, o Movimento dos Atingidos por Barragens (MAB). Pode parecer uma catástrofe, mas, comparando com outros tipos de geração de energia, a hidrelétrica até que não é ruim. Quando consideramos os riscos ambientais, as usinas nucleares são mais perigosas. E, se pensarmos no clima global, as termoelétricas – que funcionam queimando gás ou carvão – são as piores, pois lançam gases na atmosfera que contribuem para o efeito estufa. A verdade é que não existe nenhuma forma de geração de energia 100% limpa. “Toda extração de energia da natureza traz algum impacto. Mesmo a energia eólica (que usa a força do vento), que até parece inofensiva, é problemática. Quem vive embaixo das enormes hélices que geram energia sofre com o barulho, a vibração e a poluição visual, além de o sistema perturbar o fluxo migratório de aves, como acontece na Espanha”, afirma o engenheiro Gilberto Jannuzzi, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Outro problema das fontes alternativas é o aspecto econômico: a energia solar, por exemplo, é bem menos impactante que a hidrelétrica, mas custa dez vezes mais e não consegue alimentar o gasto elevado das grandes cidades. Por causa disso, os ambientalistas defendem a bandeira da redução do consumo. Pelas contas do educador ambiental Sérgio Dialetachi, coordenador da campanha de energia do Greenpeace, daria para economizar 40% da energia produzida no país com três medidas. Primeiro, instalando turbinas mais eficientes nas usinas antigas. Segundo, modernizando as linhas de transmissão e combatendo o roubo de energia. Terceiro, retornando ao comportamento da época do racionamento, em 2001, com equipamentos e hábitos menos gastadores. Tudo isso evitaria que novas hidrelétricas precisassem ser construídas, protegendo um pouco mais nosso planeta.

Natureza estremecida
Lago das usinas altera o clima e toda a biodiversidade aquática

SUBIDA ÍNGREME

Para garantir que peixes migradores, consigam subir o rio para acasalar, uma das maneiras é construir “escadas” aquáticas. Cada grupo de degraus tem uma área de descanso para que o peixe não tenha cãibras por esforço muscular na hora da subida

RIO SOFREDOR

O nível do reservatório das hidrelétricas precisa ser mantido em um patamar constante. Para isso, os técnicos abrem e fecham as comportas dependendo do regime de chuvas. Quem perde com isso é o rio que recebe a água do lago: a alteração do volume d’água desordena toda a vida aquática — sobretudo nas margens, que enfrentam períodos de seca e inundação

CAOS CLIMÁTICO

O que antes era uma floresta vira, de uma hora para outra, um lago. Essa mudança aumenta a quantidade de água que evapora e, por conseqüência, mexe em outros três fatores climáticos: o total de chuvas, a umidade e a temperatura, que sofre variações de até 3 ºC. Com essa bagunça, as plantações que sobreviveram à inundação podem ser prejudicadas

SALVAMENTO IMPROVISADO

Parte da fauna que ocupava a região do lago fica ilhada com a inundação. Quando o lago da barragem de Itaipu foi formado, por exemplo, 30 mil animais foram resgatados e levados a áreas de reserva. Alguns morreram por não se adaptar ao novo hábitat. O salvamento continua até hoje: quando as turbinas param para manutenção, os peixes que entram nos dutos são retirados

COMEÇAR DE NOVO

No alagamento para a formação da barragem, muitas espécies vegetais ficam submersas, reduzindo a biodiversidade. Para diminuir o problema, as construtoras de hidrelétricas têm programas de reflorestamento em suas margens. A usina de Itaipu, por exemplo, recebeu 20 milhões de mudas no entorno de seu reservatório

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PESCARIA ALTERADA

A formação de um lago muda os hábitos da vida aquática, fazendo algumas espécies de peixe sumirem e outras se multiplicarem. No rio Paraná, os tipos mais numerosos mudaram com a instalação de Itaipu:

ANTES DE ITAIPU

Cascudo-preto – 22%

Dourado – 17%

Pacu – 13%

DEPOIS DE ITAIPU

Armado – 38%

Corvina – 15%

Mapará – 13%

BOLHAS PERIGOSAS

Submersas no lago por vários anos, árvores e plantas apodrecem e liberam bolhas de gás metano, um poluente que corrói turbinas, impede a reprodução de alguns peixes e permite a proliferação de algas, causando desequilíbrio aquático. Algumas bolhas de metano são tão grandes que chegam a virar um barco pequeno de alumínio!

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Energia hidrelétrica é o aproveitamento da energia cinética contida no fluxo de massas de água. A energia cinética promove a rotação das pás das turbinas que compõem o sistema da usina hidrelétrica para, posteriormente, ser transformada em energia elétrica pelo gerador do sistema.

Uma usina hidrelétrica é um conjunto de obras e equipamentos usados para produzir energia elétrica a partir do aproveitamento do potencial hidráulico de um rio. Este é dado pela vazão hidráulica e pela concentração dos desníveis existentes ao longo do curso do rio. Os desníveis podem ser naturais (cachoeiras) ou construídos na forma de barragens ou através do desvio do rio de seu leito natural para a formação de reservatórios.

Existem dois tipos de reservatórios: os de acumulação e os a fio d’água. Os de acumulação normalmente são formados nas cabeceiras dos rios, em locais que ocorrem altas quedas d’água e consistem em reservatórios com grande acúmulo de água. Os reservatórios a fio d’água aproveitam a velocidade das águas do rio para gerar eletricidade, assim geram o mínimo ou nenhum acúmulo de água.

Classificação

As usinas, por sua vez, são classificadas de acordo com os seguintes fatores: altura da queda d’água, vazão, capacidade ou potência instalada, tipo de turbina usada no sistema, barragem e reservatório. O local de construção dá a altura da queda e a vazão, e estes dois fatores determinam a capacidade ou potência instalada de uma usina hidrelétrica. A capacidade instalada determina o tipo de turbina, a barragem e o reservatório.

Segundo relatório da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), o Centro Nacional de Referência em Pequenas Centrais Hidrelétrica (Cerpch, da Universidade Federal de Itajubá – Unifei) define a altura da queda d’água como baixa (até 15 metros), média (15 a 150 metros) e alta (superior a 150 metros). No entanto, essas medidas não são consensuais. O porte da usina também determina o tamanho da rede de distribuição que levará a energia elétrica gerada até os consumidores. Quanto maior a usina, maior é a tendência dela estar distante dos centros urbanos. Isso exige a construção de grandes linhas de transmissão que muitas vezes atravessam estados e causam perdas de energia.

Como funciona uma usina hidrelétrica?

Para a produção de energia hidrelétrica é necessário que exista a integração da vazão do rio, quantidade de água disponível e desnível do terreno (naturais ou não) – que possibilita que a energia potencial seja transformada em energia cinética.

O sistema de uma usina hidrelétrica é composto por:

A finalidade da barragem é interromper o ciclo natural do rio, criando um reservatório de água. O reservatório tem outras funções além de estocar água, como criação do desnível de água, a captação de água em volume adequado para a produção de energia e a regulação da vazão dos rios em períodos de chuva e de estiagem.

Sistema de captação (adução) de água

Compostos por túneis, canais e condutos metálicos que levam a água até a casa de força.

Casa de força

Nesta parte do sistema se encontram as turbinas conectadas a um gerador. O movimento das turbinas converte a energia cinética do movimento da água em energia elétrica por meio dos geradores.

Existem vários tipos de turbina, sendo pelton, kaplan, francis e bulbo os principais. A turbina mais apropriada para cada usina hidrelétrica depende da altura de queda e vazão. Um exemplo: a bulbo é usada em usinas a fio d’água por não exigir a existência de reservatórios e ser indicada para baixas quedas e altas vazões.

Canal de fuga

Após passar pelas turbinas, a água é restituída ao leito natural do rio pelo canal de fuga.

O canal de fuga está localizado entre a casa de força e o rio e seu dimensionamento depende do tamanho da casa de força e do rio.

O vertedouro permite a saída de água sempre que o nível do reservatório ultrapassa os limites recomendáveis. Isso normalmente ocorre em períodos de chuva.

O vertedouro é aberto quando a produção de energia elétrica é prejudicada porque o nível de água está acima do nível ideal; ou para evitar o transbordamento e consequentemente as enchentes no entorno da usina, o que é possível de acontecer em períodos muito chuvosos.

Impactos socioambientais causadas pela implantação de usinas hidrelétricas

A primeira hidrelétrica foi construída no final do século XIX em um trecho das cataratas do Niágara, entre os Estados Unidos e o Canadá, quando o carvão era o principal combustível e o petróleo ainda não era muito utilizado. Anteriormente a isso, a energia hidráulica era usada apenas como energia mecânica.

Apesar da energia hidrelétrica ser uma fonte de energia renovável, o relatório da Aneel aponta que sua participação na matriz elétrica mundial é pequena e está se tornando ainda menor. O desinteresse crescente seria um resultado às externalidades negativas decorrentes da implantação de empreendimentos de tal porte.

Um impacto negativo da implantação de grande empreendimentos hidrelétricos é a mudança no modo de vida das populações que residem na região, ou no entorno do local, onde será implantada a usina. É importante também ressaltar que essas comunidades muitas vezes são grupos humanos identificados como populações tradicionais (povos indígenas, quilombolas, comunidades ribeirinhas amazônicas e outros), cuja sobrevivência depende da utilização dos recursos provenientes do local no qual vivem, e que possuem vínculos com o território de ordem cultural.

Energia hidrelétrica é limpa?

Apesar de ser considerada por muitos como uma fonte de energia “limpa” por não estar associada à queima de combustíveis fósseis, a geração de energia hidrelétrica contribui para a emissão de dióxido de carbono e metano, dois gases potencialmente causadores do aquecimento global.

A emissão de gás carbônico (CO2) se dá devido à decomposição das árvores que permanecem acima do nível d’água dos reservatórios, e a liberação de metano (CH4) ocorre pela decomposição da matéria orgânica presente no fundo do reservatório. A medida em que a coluna d’água aumenta, a concentração de metano (CH4) também aumenta. Quando a água atinge as turbinas da usina, a diferença na pressão causa a liberação do metano para a atmosfera. O metano também é liberado no percurso da água pelo vertedouro da usina, quando, além da mudança de pressão e temperatura, a água é pulverizada em gotas.

O CO2 é liberado pela decomposição de árvores mortas acima d’água. Diferente do metano, apenas parte do CO2 emitido é considerado impactante, pois grande parte do CO2 é cancelada por meio de absorções que ocorrem no reservatório. Como o metano não é incorporado aos processos de fotossíntese (apesar de poder ser lentamente transformado em gás carbônico) é considerado mais impactante sobre o efeito estufa, neste caso.

Projeto Balcar

O Projeto Balcar (Emissões de Gases de Efeito Estufa em Reservatórios de Centrais Hidrelétricas) foi criado para investigar a contribuição dos reservatórios artificiais para a intensificação do efeito estufa por meio da emissão de dióxido de carbono e metano. Os primeiros estudos do projeto foram executados ainda na década de 90, em reservatórios da região amazônica: Balbina, Tucuruí e Samuel.

A região amazônica foi focada no estudo por ser caracterizada por massiva cobertura vegetal, e portanto, maior potencial de emissão de gases por decomposição da matéria orgânica. Posteriormente, no final dos anos 90, o projeto também incluiu Miranda, Três Marias, Segredo, Xingo e Barra Bonita.

Segundo o artigo que Dr. Philip M. Fearnside, do Instituto de Pesquisas da Amazônia, publicou sobre as emissões de gases na Usina de Tucuruí, no ano de 1990, as emissões de gases do efeito estufa (CO2 e CH4) da usina variaram entre 7 milhões e 10 milhões de toneladas naquele ano. O autor faz uma comparação com a cidade de São Paulo, que emitiu 53 milhões de toneladas de CO2 provenientes de combustíveis fósseis no mesmo ano.

Ou seja, somente Tucuruí seria responsável pela emissão do equivalente de 13% a 18% da emissão de gases do efeito estufa da cidade de São Paulo, valor significativo para uma fonte de energia considerada por muito tempo como “livre de emissões”.

Acreditava-se que, com o passar do tempo, a matéria orgânica sofreria total decomposição e, como consequência, deixaria de emitir esses gases. No entanto, os estudos do grupo Balcar mostraram que ocorre a alimentação do processo de produção de gases, através da chegada de novos materiais orgânicos trazidos pelos rios e pelas chuvas.

Perda de espécies de plantas e animais

Sobretudo na região amazônica, que possui alta biodiversidade, há a inevitável morte de organismos da flora do local onde é ocorre a construção de usinas hidrelétricas. Quanto aos animais, ainda que seja feito o planejamento minucioso na tentativa de retirar os organismos, não se pode assegurar que todos os organismos que compõem o ecossistema sejam salvos. Além disso, o represamento impõe mudanças nos habitats do entorno.

Perda de solo

O solo da área inundada se tornará obrigatoriamente inutilizável para outras finalidades. Isso se torna uma questão central sobretudo em regiões predominantemente planas, como a própria região amazônica. Uma vez que a potência da usina é dada pela relação entre a vazão do rio e o desnível do terreno, se o terreno apresenta baixo desnível, uma maior quantidade de água deverá ser armazenada, o que implica em uma área extensa de reservatório.

Mudanças da geometria hidráulica do rio

Os rios tendem a possuir um equilíbrio dinâmico entre descarga, velocidade média da água, carga de sedimentos e morfologia do leito. A construção de reservatórios afeta esse equilíbrio e, consequentemente, causa mudanças de ordem hidrológica e sedimentar, não apenas no local de represamento, mas também na área do entorno e no leito abaixo da represa.

Capacidade nominal x quantidade real produzida

Outra questão a ser levantada é que existe uma diferença entre a capacidade nominal instalada e a quantidade real de energia elétrica produzida pela usina. A quantidade de energia produzida depende da vazão do rio.

Dessa forma, de nada adianta instalar um sistema com potencial de produzir mais energia do que a vazão do rio pode proporcionar, como ocorreu no caso da hidrelétrica de Balbina, instalada no rio Uatumã.

Potência firme da usina

Outro ponto importante a ser levado em conta é o conceito de potência firme da usina. Segundo a Aneel, a potência firme da usina é a máxima produção contínua de energia que poderia ser obtida, ao considerar como base a sequência mais seca registrada no histórico de vazões do rio no qual está instalada. Essa questão tende a se tornar cada vez mais central frente aos períodos de estiagem cada vez mais frequentes e severos.

Energia hidrelétrica no Brasil

O Brasil é o país que detém o maior potencial hidrelétrico do mundo. De maneira que 70% dele está concentrado nas bacias do Amazonas e do Tocantins/Araguaia. A primeira hidrelétrica brasileira de grande porte a ser construída foi a Paulo Afonso I, em 1949, na Bahia, com potência equivalente a 180 MW. Atualmente, a Paulo Afonso I compõe o complexo hidrelétrico Paulo Afonso, composto pelo total de quatro usinas.

Balbina

A usina hidrelétrica de Balbina foi construída no rio Uatumã, no Amazonas. Balbina foi construída para abastecer a demanda de energia de Manaus. A previsão era a instalação de 250 MW de capacidade, por meio de cinco geradores, com potências de 50 MW cada. No entanto, a vazão do rio Uatumã proporciona uma produção média de energia anual muito mais baixa, algo em torno de 112,2 MW, dos quais pode-se considerar como potência firme apenas 64 MW.

Considerando-se que há uma perda aproximada de 2,5% durante a transmissão da eletricidade da usina até o centro consumidor, apenas 109,4 MW (62,4 MW em potência firme). Valor muito inferior à capacidade nominal de 250 MW.

Itaipu

A usina hidrelétrica de Itaipu é considerada a segunda maior usina do mundo, com 14 mil MW de potência instalada, e perde apenas para Três Gargantas, na China com 18,2 mil MW. Construída no rio Paraná e localizada na divisa entre Brasil e Paraguai, é uma usina binacional, pois pertence aos dois países. A energia gerada por Itaipu que abastece o Brasil corresponde a metade de sua potência total (7 mil MW) o que equivale a 16,8% da energia consumida no Brasil, e a outra metade da potência é usada pelo Paraguai e corresponde a 75% do consumo de energia paraguaio.

Tucuruí

A usina de Tucuruí foi construída no rio Tocantins, no Pará e tem capacidade instalada equivalente a 8.370 MW.

Belo Monte

A usina hidrelétrica de Belo Monte, localizada no município de Altamira, sudoeste do Pará e inaugurada pela presidenta Dilma Roussef, foi construída no rio Xingu. A usina é a maior hidrelétrica 100% nacional e a terceira maior do mundo. Com capacidade instalada de 11.233,1 Megawatts (MW). Isso significa carga suficiente para atender 60 milhões de pessoas em 17 Estados, o que representa cerca de 40% do consumo residencial de todo o País.

A capacidade de produção instalada equivalente é de 11 mil MW, ou seja, a maior usina em potência instalada do país, tomando o lugar da usina de Tucuruí como a maior usina 100% nacional. Belo Monte também é a terceira maior hidrelétrica do mundo, atrás de Três Gargantas e Itaipu, respectivamente.

Muitas questões giram em torno da construção da usina de Belo Monte. Apesar de ser a da potência instalada de 11 mil MW, segundo o Ministério do Meio Ambiente, a potência firme da usina corresponde a 4,5 mil MW, ou seja, apenas 40% da potência total. Por ser construída em uma região amazônica, a Belo Monte tem o potencial de emitir grandes concentrações de metano e gás carbônico. Tudo isso sem contar o grande impacto na vida de populações tradicionais e grande impacto na fauna e na flora. Outro fator é que sua construção beneficia majoritariamente empresas, e não a população. Aproximadamente 80% da eletricidade é destinada à empresas do Centro-Sul do país.

Aplicabilidade

Apesar dos impactos socioambientais negativos apontados, a energia hidrelétrica possui vantagens em comparação com fontes de energia não renováveis como os combustíveis fósseis. Apesar de contribuir para a emissão de metano e dióxido de enxofre, as hidrelétricas não emitem ou liberam outros tipos de gases tóxicos, como os que são exalados por termelétricas – muito nocivos ao ambiente a à saúde humana.

No entanto, as desvantagens das hidrelétricas em comparação a outras fontes de energia renovável como a solar e a eólica, que apresentam impactos ambientais reduzidos em comparação aos impactos causados pelas hidrelétricas, ficam mais evidentes. O problema ainda é a viabilidade das novas tecnologias. Uma alternativa para reduzir os impactos relacionas à produção de energia hidrelétrica é a construção de pequenas centrais hidrelétricas, que dispensam a construção de grandes reservatórios.

Além disso, as barragens têm uma vida útil em torno de 30 anos, o que coloca em questão sua viabilidade à longo prazo.

O estudo “Energia hidrelétrica sustentável no século 21”, realizado pela Universidade Estadual de Michigan, chama atenção para o fato de que as grandes represas hidrelétricas poderão se tornar uma fonte de energia ainda menos sustentável diante das mudanças climáticas.

É preciso considerar os verdadeiros custos da energia hidrelétrica, não somente os econômicos e de infra-estrutura, mas também os custos sociais, ambientais e culturais.