A importância das pequenas centrais hidrelétricas (PCHs)

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 energiadesenvolvimento 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.

Gráfico de custo do quilowatt instalado para pequenas centrais hidrelétricas em função da queda.

Custo do quilowatt instalado para PCHs em função da queda (Fonte: Programa Thermie)

Princípio de funcionamento das pequenas centrais hidrelétricas (PCHs)

Foto de uma PCH em funcionamento, com água barrenta jorrando da hidrelétrica.

PCH em funcionamento

O esquema geral de uma instalação para geração de energia hidrelétrica corresponde ao indicado na figura abaixo.

Ilustração do processo de conversão de energia nas pequenas centrais hidrelétricas. 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.

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 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 FlórezA 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.

Capa de Pequenas centrais hidrelétricas.