Energia hidrelétrica: O fluxo dos rios é suficiente para abastecer o mundo?
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Atualizado em: 20 Jun 2021
https://climatescience.org/pt/advanced-energy-hydro/
A água está se movendo constantemente na Terra: chuva caindo, rios fluindo, geleiras derretendo
. Todo esse movimento fornece grandes oportunidades de coletar energia.
Earthly com um guarda-chuva
Como transformamos o movimento da água em energia?
A energia hidrelétrica (EH) com represas usa a energia dos rios para produzir eletricidade .
Talvez a EH não receba tanta atenção como as energias eólica e solar; mas essa é, de longe, nossa maior fonte de energia elétrica renovável atualmente (60%). Ela também é responsável por cerca de 16,85% de nossa produção total de eletricidade.
Geração de energia através de fontes renováveis modernas (excluindo ’biocombustíveis tradicionais’, como madeira)
Já que a EH é usada em larga escala, devemos considerar cuidadosamente quaisquer danos que ela possa estar causando. Mas, primeiro, vamos ver como ela funciona.
Como a EH funciona?
A maior parte da energia hidrelétrica é capturada quando grandes represas são construídas.
Como funciona a energia hidrelétrica
Quando queremos usar essa energia, abrimos uma comporta na represa que permite a passagem de água. A água cai por um canal e rotaciona uma turbina, que fornece energia ao gerador para gerar eletricidade (semelhante às turbinas eólicas). Esse processo se parece com o seguinte:
Geração de energia hidrelétrica
A grosso modo, um metro cúbico de água que cai a um metro por segundo pode produzir 10 kW de energia (num sistema perfeitamente eficiente).
Por que usamos tanta EH?
Existem diversos motivos para considerar a EH ótima:
- ela quase sempre emite menos gases de efeito estufa do que a queima de combustíveis fósseis (falaremos mais sobre isso depois);
- é uma fonte renovável, o que significa que nunca ficaremos sem ela (contanto que os rios continuem fluindo);
- as represas dos reservatórios têm outras inúmeras funções além do armazenamento de energia.
O maior benefício da energia hidrelétrica é que ela nos permite armazenar a energia produzida .
Enquanto as usinas eólica e solar são ótimas em produzir energia de baixo carbono, elas são praticamente inutilizáveis quando o sol não está brilhando ou o vento não está soprando. Temos um maior controle sobre a energia hidrelétrica, pois conseguimos armazenar energia nos reservatórios e gerar eletricidade quando quisermos, sem precisar esperar o tempo mudar!
A energia hidrelétrica também pode ser barata. Já que ela não requer matéria-prima para funcionar, os custos operacionais são baixos. Construir represas geralmente é caro, mas elas tendem a ser mais duráveis do que fazendas eólicas ou solares. De modo geral, seu custo é acessível:
Custo de diferentes energias
Até agora, a energia hidrelétrica parece ser perfeita, mas existem alguns contrapontos relevantes que a tornam bem problemática.
Somadas, essas mudanças resultam em sérios danos ambientais. Vamos analisar um por um.
Uso de terras
A maior parte da nossa produção de energia hidrelétrica envolve a inundação de muitas terras. Os Estados Unidos poderiam produzir a mesma quantidade de energia com painéis solares usando apenas 13% do espaço!
Inundar terras para construir reservatórios é ruim por muitas razões. Por exemplo: espécies nativas podem ser destruídas, comunidades são frequentemente inundadas e pessoas precisam ser realocadas de suas casas. Além disso, a inundação de terras tem alguns efeitos nocivos sobre o clima também:
Quando inundamos terras, os microrganismos na água lentamente metabolizam as vegetações inundadas, liberando metano.
Essas emissões não ocorrem somente quando a represa é inundada pela primeira vez. Sedimentos (matéria solta, como areia) e matéria orgânica fluem naturalmente por rios, mas se acumulam no fundo das represas. Lá, eles continuam a liberar metano durante o tempo de vida das represas.
Reservatórios também tendem a aumentar e diminuir de profundidade com mais frequência do que lagos naturais. Essa inundação e reinundação faz com que vegetações adjacentes nasçam e morram repetidamente, aumentando ainda mais as emissões de metano.
Emissões de reservatórios inundados
Estima-se que os reservatórios sejam responsáveis por 1,3% de todas as emissões antrópicas de gases de efeito estufa – a mesma quantidade que o Canadá inteiro !
Ainda assim, a energia hidrelétrica quase sempre libera uma quantidade bem menor de gases de efeito estufa do que os combustíveis fósseis – apesar de essas quantidades variarem dependendo de onde a represa for construída. As emissões são particularmente altas quando florestas ricas em carbono são inundadas .
Se planejássemos cuidadosamente onde construir as represas, poderíamos diminuir consideravelmente a quantidade de metano que elas liberam, mas, infelizmente, a emissão de metano é apenas metade da história…
Como as represas impactam a vida selvagem?
Muitas espécies de peixe migram rio acima para depositar seus ovos. As represas frequentemente tornam essa jornada extremamente perigosa ou impossível.
As escadas de peixes permitem que os peixes “pulem” sobre a represa, mas elas são apenas parcialmente eficazes (especialmente em represas íngremes). Em alguns lugares, a situação é tão ruim que agências ambientais locais têm que transportar os peixes rio acima e abaixo em caminhões!
Escadas de peixes
Quando deixamos a água parada nos reservatórios, a parte mais fria e com menos oxigênio vai para o fundo. Quando a liberamos, as condições rio abaixo mudam bastante, tornando a sobrevivência da vegetação e dos animais mais difícil.
Para piorar, você se lembra que dissemos que represas acumulam sedimentos no rio? Esses sedimentos são fontes de nutrientes para muitas espécies, então, quando eles ficam presos na parte superior do rio, a vida na parte inferior tem mais dificuldade para sobreviver.
Podemos melhorar a energia hidrelétrica?
Diferente de outras fontes renováveis, represas de hidrelétricas são consideradas uma tecnologia bem desenvolvida, o que significa que há pouco espaço para melhorias. Dessa forma, é improvável que uma inovação tecnológica traga aperfeiçoamentos radicais sobre a quantidade de energia que as represas conseguem produzir.
O que mais podemos fazer?
Earthly surfando
Existem algumas ideias criativas sobre como podemos usar energia de ondas ou marés. Esse movimento natural da água parece ser uma boa oportunidade, mas, até agora, não conseguimos encontrar uma maneira de torná-lo economicamente viável. Isso se dá por algumas razões: atualmente, a energia das marés, por exemplo, só é lucrativa em alguns lugares de maré forte. Da mesma forma, a maior parte da energia das ondas é encontrada em mares violentos, mas são esses mares os que causam maiores danos, ou seja, equipamentos são danificados mais rápido.
Conclusão
Por um lado, energia hidrelétrica parece ser perfeita: é barata, de baixo carbono e permite armazenamento . Por outro, os custos socioambientais que analisamos tornam essa decisão bem complicada.
Outro problema é que as mudanças climáticas e as secas podem causar o ressecamento dos reservatórios, reduzindo a capacidade de produção de EH em várias partes do planeta.
Em resposta a tudo isso, o crescimento de EH tem diminuído em países ricos, que estão ficando sem rios para represar e podem custear outras fontes de energia renovável. Ainda assim, grandes represas hidrelétricas continuam a ser construídas em países em desenvolvimento. Entretanto, à medida que redes de energia se tornam mais dependentes das energias eólica e solar, é provável que a demanda por capacidade de armazenamento aumente, o que pode desencadear um surto de interesse em EH.
Nos próximos capítulos, analisaremos o porquê de precisarmos de todo esse armazenamento e quais são as formas de consegui-lo sem construir grandes represas.
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