Hidrocinética

Geração de energia através de turbina hidrocinética em regiões isoladas nos estados da região Norte do Brasil.

Rafael A. Monteiro
Rodolfo M. Brandão

Resumo

A distribuição de energia em áreas de difícil acesso como na região Norte do Brasil é um fator que contribui para que vários brasileiros fiquem sem energia. Uma possível solução para o problema é a utilização de turbinas hidrocinéticas para gerar a energia nessas regiões, pois estas facilitam o transporte de energia e ao mesmo tempo aproveitam os grandes rios que existem nessa região sem gerar grandes impactos no meio ambiente dessa região, como uma construção grande como uma hidroelétrica iria gerar. O custo para implantação dessas turbinas é alto, mas elas podem funcionar por horas sem nenhum custo operacional, uma vez que não há necessidade de se utilizar nenhum tipo de combustível.

Abstract

The distribution of energy in inaccessible areas as in northern Brazil is a contributing factor to many Brazilians out of power. A possible solution to this problem is the use of hydrokinetic turbines to generate electricity in these regions because they facilitate the transport of energy and at the same time take advantage of the great rivers that exist in this region without generating major impacts on the environment of the region, as a construction as a large hydroelectric would generate. The cost to deploy these turbines is high, but they can run for hours without any operational costs, since there is no need to use any type of fuel.

1. Introdução 

        Mais de dois bilhões de pessoas não têm nenhum acesso a fontes de energia modernas, sendo que a maioria delas está vivendo em áreas rurais. Muitas dessas áreas não possuem energia elétrica, o que dificulta o desenvolvimento econômico e social (Bassam, 2001).

No Brasil, cerca de cinco milhões de domicílios brasileiros - em torno de 11 milhões de habitantes - não têm acesso à energia elétrica. Somente na Região Amazônica, há uma estimativa de que existam 18,45% domicílios não atendidos pelo fornecimento de energia elétrica convencional. No intuito de eliminar essa exclusão energética no país, o Governo Federal criou em 2004 o Programa “Luz para Todos” que pretendia universalizar o acesso à energia elétrica até o final de 2008, atendendo aproximadamente quatro mil municípios e cerca de sete milhões de habitantes que hoje não têm acesso à energia. Entretanto, existem diversos problemas relacionados aos desequilíbrios sócio espaciais, como: o alto custo da geração, transmissão e distribuição de energia hidrelétrica que inviabilizam tais iniciativas para atender necessidades energéticas de pequena escala, deixando desprovidas de abastecimento populações rurais e/ou extrativistas geograficamente isoladas dos grandes centros urbanos (Greentec, 2003).

Uma possível solução para a geração de energia seria a utilização de fontes renováveis, mais simples e com uma mão de obra e manutenção mais barata, como a energia gerada por turbinas hidrocinéticas, a qual, o artigo visa fazer uma relação entre tais assuntos.

        O Brasil possui uma ampla rede hidrográfica, sendo que muitos de seus rios se destacam pela extensão, largura e profundidade. Essa riqueza na natureza do relevo faz com que predominem os rios de planalto que apresentam em seu leito declives, vales encaixados, entre outras características, que lhes conferem um alto potencial para geração de energia elétrica. Dentre os grandes rios nacionais, o São Francisco e o Paraná são os principais rios de planalto.

        De acordo com o artigo; Identificação de áreas potenciais para implantação de turbina hidrocinética através da utilização de técnicas de geoprocessamento, publicado em Brasília no ano de 2007 “O fato de possuir uma mecânica simplificada é um ponto positivo desse equipamento. Seus componentes são de fácil reposição e baixo custo, podendo ser substituídos por técnicos com conhecimentos básicos em mecânica automotiva, o que causa impacto positivo na economia local, pois gera emprego e renda para a própria comunidade. Além disso, possui baixo custo de manutenção, uma vez que a aplicação dessa energia e a manutenção desses equipamentos são de responsabilidade do usuário final, podendo ser executadas por um operador treinado”.

1. Histórico da Turbina Hidrocinética
   

Em 1982, J. H. Harwood, um pesquisador da Universidade do Amazonas, desenvolveu um tipo de turbina hidrocinética com tecnologia adequada para a geração de pequena potência. O dispositivo é construído por lâminas, imersas em água. O rotor, por meio de uma correia, aciona o gerador instalado estrategicamente sobre os flutuadores. O conjunto é preso através de fios, para fazer melhor uso da corrente do rio.

No início da década de 1990, foi desenvolvida por pesquisadores do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Brasília, uma turbina hidrocinética, capaz de fornecer energia suficiente para instalações de até 3KW aproveitando somente a energia cinética da correnteza dos rios. Seu funcionamento requer alguns pré-requisitos básicos, como: rios perenes com uma profundidade mínima durante o ano todo; poucos detritos flutuantes, que possam vir a se chocar contra a turbina; velocidade mínima da correnteza das águas e possibilidade de ancoragem da turbina na margem ou no fundo do rio (Els, 2003).

A Turbina hidrocinética é uma turbina com os mesmos princípios das turbinas hidráulicas, entretanto, é de tamanho inferior, de fácil manuseio e baixo custo. Ela visa atender a lacuna que a energia fornecida por hidrelétricas causa, como a ausência de produtos que atendam a capacidade energética mínima de pequenas comunidades isoladas (até 5KW, por exemplo).

1. Histórico Populacional Amazônico

A colonização da Amazônia procurou concentrar os povoados nas calhas dos rios mais centrais da região, principalmente o Rio Amazonas. Mais exatamente, têm-se o seguinte quadro: 85% da população amazônica, a maior demanda elétrica (IBGE, 1992), está distribuída na calha oriental do rio, e é razoavelmente atendida pela CEAM, no que pesem seus eternos problemas de caixa, falta de peças de reposição e o caro transporte de combustível para essas cidades. No entanto, os 15% restantes estão justamente nas regiões mais inacessíveis e distantes, gerando um quadro de carência eterna de eletricidade. A taxa média per capita de demanda no interior é de 25 habitantes por KW (Cruz, 1995).