A energia elétrica, no decorrer da história, consolidou-se como um fator decisivo para a melhoria da qualidade de vida, na medida em que fortalece a produtividade econômica: é fundamental para a educação, alimentação, saúde e igualdade entre gêneros.
Não obstante, por ser o resultado de um processo de conversão de energia, causa impactos ao meio ambiente. No conjunto, isso forma uma sinergia básica para o progresso humano, constituída por energia, desenvolvimento e meio ambiente.
Embora possa parecer que cada uma dessas atividades é independente, a carência de energia limita as oportunidades de desenvolvimento e, portanto, reduz a qualidade de vida. Nesse sentido, é fundamental compreender a importância do acesso à energia elétrica gerada por fontes de baixo impacto ambiental.
Atualmente a maioria das pessoas de baixa renda não possui esse acesso, e recorre a outras fontes energéticas substitutas, como a biomassa, que deteriora fontes hídricas. Essa população tem custos consideráveis pelo acesso à energia elétrica, o que compromete uma grande porção de suas receitas, acentuando desigualdades sociais.
Custo do quilowatt instalado para PCHs em função da queda (Fonte: Programa Thermie)
Princípio de funcionamento das pequenas centrais hidrelétricas (PCHs)
PCH em funcionamento
O esquema geral de uma instalação para geração de energia hidrelétrica corresponde ao indicado na figura abaixo.
Processo de conversão de energia nas pequenas centrais hidrelétricas
Nela, observa-se que o processo de conversão de energia é dinâmico; a energia hidráulica é transformada pela turbina em energia mecânica, e esta, por sua vez, é transformada em energia elétrica por um gerador para ser fornecida à demanda por meio de linhas de interligação.
Esse processo de conversão de energia é realizado mantendo-se constantes dois parâmetros elétricos: voltagem e frequência. Isso é possível quando a instalação tem um regulador de tensão e um regulador de velocidade trabalhando em perfeita harmonia, visto que qualquer mudança na demanda de energia afeta esses dois parâmetros.
O primeiro é um parâmetro elétrico, que se regula em função dos reagentes da máquina elétrica (regulador de tensão), e o segundo parâmetro é mecânico, o que indica que sua regulação é função do fluxo de água, ou seja, da vazão d’água, portanto, a turbina deve ter um dispositivo para tal fim (regulador de velocidade).
Para saber mais
Este texto foi retirado do livro Pequenas centrais hidrelétricas, de autoria de Ramiro Ortiz Flórez. A obra explica o passo a passo do dimensionamento de uma PCH com critérios técnicos e econômicos, apresentando de forma clara os principais conceitos das áreas de conhecimento envolvidas: Engenharia Civil, Mecânica e Elétrica. Aborda os estudos necessários para projeto e implementação: demanda de energia; estudos cartográficos e topográficos; estudos hidrológicos e geológicos; avaliação socioeconômica e avaliação de impacto ambiental.
