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Energia hidrelétrica vs Energia Solar
A energia solar e a energia hidrelétrica são duas fontes limpas e renováveis para geração de eletricidade, já que utilizam a luz do sol e a força das águas durante seu processo.
Ainda que, no panorama mundial, as principais fontes de energia ainda sejam fósseis, o Brasil destaca-se por apresentar uma matriz elétrica atendida majoritariamente por fontes renováveis.
A energia hidrelétrica ainda é a principal delas, com mais de 67% da produção atual do país, mas a qual sofre com os períodos de seca cada vez mais constantes nas regiões dos reservatórios.
Uma das alternativas é a energia solar, que com o seu grande potencial no Brasil vem sendo cada vez mais utilizada nos projetos de usinas e nas próprias casas e empresas dos consumidores.
Se você deseja entender melhor a relação entre energia hidrelétrica e solar, continue acompanhando este artigo.
O que é energia hidrelétrica e energia solar?
A energia hidrelétrica caracteriza-se pelo uso da força das águas para a geração de energia elétrica. As usinas hidrelétricas, também conhecidas como barragens, são as estruturas mais conhecidas dessa tecnologia.
Atualmente, a energia gerada pelas hidrelétricas corresponde a mais da metade da matriz elétrica brasileira. Isso ocorre devido ao alto potencial hídrico do Brasil, que sempre favoreceu a construção de hidrelétricas, tecnologia renovável e com alta eficiência na produção de energia.
A energia solar, por outro lado, utiliza a luz do sol para a produção de energia elétrica. Os painéis fotovoltaicos convertem a radiação solar recebida diretamente em eletricidade por meio de um processo chamado efeito fotovoltaico.
Ainda que responda por apenas uma pequena fração da matriz elétrica mundial, a energia solar fotovoltaica apresenta fortes sinais de fortalecimento ao longo dos anos.
De acordo com os dados da Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA, na sigla em inglês), quase 710 Gigawatts (GW) de energia solar fotovoltaica já estão espalhados pelo mundo hoje, o que representa um salto de mais de 882% em relação à capacidade mundial instalada em 2011.
Esses dados apontam para o crescimento acelerado dessa tecnologia, consolidando-a como a que mais cresceu na última década no setor elétrico mundial.
Como funciona a energia hidrelétrica?
A energia hidrelétrica funciona por meio da transformação de energia cinética em energia elétrica. As barragens contêm grandes quantidades de água provenientes de rios. O fluxo da água é liberado de acordo com a necessidade de produção de energia.
Ao passar pelos tubos das barragens, a força da água – que cai com a ajuda da gravidade – movimenta as turbinas. Essas turbinas estão acopladas a geradores que são os responsáveis pela geração da energia elétrica.
As usinas estão conectadas ao sistema Interligado Nacional (SIN) e a energia gerada pode ser imediatamente transmitida para os centros urbanos.
As hidrelétricas, assim como qualquer outra tecnologia, apresentam uma dissipação energética no seu processo de geração.
Essas perdas estão ligadas, por exemplo, aos processos hidráulicos e mecânicos nos equipamentos, ao barulho da água na queda (energia sonora) e ao impacto com as paredes da tubulação (energia térmica), sem contar o nível de água disponível no reservatório.
Uma hidrelétrica possui eficiência de cerca de 65,2%, o que faz da tecnologia uma das mais eficazes para a produção de energia em larga escala.
Em comparação com outras tecnologias de geração de energia renovável, a produção de energia hidrelétrica ainda apresenta maior eficiência. Confira:
- Energia térmica: de 20 a 45% de eficiência (a depender do tipo de usina);
- Energia eólica: média de 35%.
Para que uma usina hidrelétrica seja construída, é preciso levar em consideração alguns pontos, como a vazão do rio, que impacta na força da água que irá movimentar as turbinas. Nesse caso, os desníveis naturais do local podem servir também para que se consiga energia.
Também é importante considerar o volume de água disponível em cada época, já que isso afetará a produção da hidrelétrica, e consequentemente, o valor da energia que será pago pelos consumidores.
Gostou de saber como funciona a energia hidrelétrica? Saiba agora como funciona a energia solar.
Como funciona a energia solar?
A energia solar fotovoltaica é a conversão direta da luz do sol em eletricidade por meio dos painéis fotovoltaicos, conhecidos no termo técnico como módulos fotovoltaicos.
Devido a esse caráter modular, a tecnologia fotovoltaica pode ser utilizada em projetos de diferentes tamanhos, seja em grandes usinas solares (que utilizam milhares de módulos) ou em telhados de casas e empresas.
Os módulos são conectados em série e formam os painéis solares, que geram energia elétrica em corrente contínua ao receber a incidência de luz do sol.
Depois, essa energia passa pelo inversor fotovoltaico para ser adaptada em corrente alternada, que é o padrão utilizado pela rede elétrica nacional para atender as unidades consumidoras.
No Brasil, país com ótimos índices de radiação solar, a energia fotovoltaica vem ganhando espaço cada vez maior, especialmente nos projetos de geração distribuída instalados pelos consumidores, que com ela conseguem reduzir a conta de luz e ficam imunes aos aumentos no preço da energia.
Nesses projetos, os sistemas fotovoltaicos são conectados e operam junto à rede elétrica, fazendo a troca da energia excedente gerada pelo painel solar durante o dia pela energia consumida da distribuidora nos períodos noturnos ou em dias nublados e chuvosos, quando o painel gera menos.
Vantagens e desvantagens da energia hidrelétrica e da energia solar
A energia solar e a energia hidrelétrica são duas tecnologias eficientes para geração de energia, mas como qualquer outra, possuem as suas vantagens e desvantagens.
Vamos entender melhor algumas delas abaixo.
Vantagens e desvantagens da energia solar
As principais vantagens da energia solar fotovoltaica estão no seu alto potencial de aplicação e na sua sustentabilidade.
Com a ampla disponibilidade de sol em quase todo o planeta, a instalação dos painéis fotovoltaicos se torna viável em praticamente qualquer lugar e a energia que eles produzem é totalmente limpa, sem emissão de gases poluentes ou outros resíduos tóxicos.
O Brasil, que está localizado próximo à Linha do Equador, conta com um suprimento abundante de radiação solar que torna o investimento na tecnologia não só viável, mas também altamente rentável.
Outras vantagens da energia solar estão na facilidade de instalação e na baixa manutenção dos sistemas fotovoltaicos, além da longa vida útil dos seus equipamentos, como o painel solar, que dura pelo menos 25 anos.
Por outro lado, uma das desvantagens da energia solar ainda está no seu alto investimento inicial, uma vez que os equipamentos são importados e estão sujeitos ao preço do dólar e cargas tributárias.
Nesse ponto, entretanto, uma solução já está disponível por meio dos financiamentos de energia solar, que cobrem todo o custo do projeto e, algumas vezes, geram parcelas do mesmo valor da economia na conta de luz.
Outra desvantagem dos painéis solares está na sua produção intermitente, ou seja, que não está disponível a todo o momento. Como dependem da luz do sol, os painéis não produzem energia durante a noite, além de apresentarem menor produção em dias nublados e chuvosos.
A solução para isso está no uso de baterias para armazenamento de energia solar, tecnologia que, apesar de ainda cara, está rapidamente se popularizando no mundo e promete trazer mais independência para as instalações fotovoltaicas.
As principais vantagens da energia hidrelétrica estão na alta produção de energia dos seus projetos (barragens) e na geração elétrica sustentável por meio de uma fonte renovável (água).
Uma única hidrelétrica é capaz de gerar muito mais energia que projetos por outras fontes de energia renovável, como usinas eólicas e solares.
A barragem de Itaipu, por exemplo, possui potência instalada de 14 Gigawatts (GW), enquanto as mais de 700 usinas eólicas instaladas no Brasil somam uma potência de 17 GW.
Toda a energia de uma hidrelétrica também é limpa, pois sua produção vem da força das águas represadas que, ao serem liberadas, movimentam as turbinas, sem a liberação de dióxido de carbono (CO²) na atmosfera ou resíduos tóxicos na água.
Além disso, usinas hidrelétricas são extremamente duráveis, o que acaba compensando o seu alto custo de instalação e permitindo que, no longo prazo, a energia produzida nesses projetos seja uma das mais baratas para os consumidores.
Outra vantagem da energia hidrelétrica é a possibilidade de armazenamento da energia, uma vez que as águas podem ser mantidas no reservatório e liberadas de acordo com a demanda.
Como reguladoras dos cursos d’água, as barragens também podem ajudar a evitar enchentes ou recuperar áreas pantanosas com concentração de água parada, liberando água dos reservatórios em caso de chuvas intensas na região.
Do ponto de vista econômico da área em que está instalada, os projetos também são positivos, já que influenciam diretamente o turismo regional.
De forma resumida, os benefícios trazidos pelas hidrelétricas são:
- Sem emissão de gases poluentes na geração elétrica;
- Custos mais baixos para o consumidor final;
- Fonte de energia renovável e limpa;
- Ajuda a evitar enchentes dos rios;
- Promove o turismo da região em que está.
Por outro lado, uma das principais desvantagens da energia hidrelétrica está no grande impacto ambiental gerado na construção de sua barragem, que alaga toda a área local, levando a desapropriação de quaisquer populações lá instaladas e acabando com a flora e fauna da região.
O represamento do rio leva a uma alteração do seu fluxo, o que pode alterar os níveis de oxigênio na água. A vegetação que fica submersa acaba liberando quantidades significativas de metano em sua decomposição, que é liberada na atmosfera e contribui para o efeito estufa.
Mudanças climáticas também decorrem do grande volume de água represado, que pode alterar o regime de chuvas na região, sem contar os períodos de seca cada vez mais frequentes no Brasil que afetam a produção das hidrelétricas e encarecem os preços da energia para os consumidores.
Por fim, as barragens das hidrelétricas também podem prejudicar a vida aquática, levando a perda de espécies de peixes e de plantas aquáticas.
Confira o resumo das principais desvantagens abaixo:
- Desmatamento;
- Alterações no clima e nas chuvas;
- Impactos na comunidade local (realocamentos);
- Geração de metano por meio da decomposição da vegetação submersa;
- Preço mais alto a ser pago em épocas de seca;
- Mudanças no fluxo de rios, atingindo a vida aquática;
- Efeitos negativos para a fauna e flora da região.
Agora que você já sabe as vantagens e desvantagens da energia hidrelétrica, conheça abaixo como é a situação dessa fonte no Brasil.
Energia hidrelétrica no Brasil
De acordo com os dados da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), 67% da produção de energia no Brasil é oriunda de suas hidrelétricas.
Em 2020, o total de energia gerada no Brasil a partir de fonte hidráulica foi de 415.483 gigawatts-hora (GWh).
No ranking mundial, o Brasil atualmente é o segundo país com maior capacidade instalada de energia hidrelétrica, atrás apenas da China.
Já em potencial hidráulico, o Brasil também está entre os cinco maiores do mundo, junto com a China, Estados Unidos, Canadá e Rússia.
A primeira usina hidrelétrica brasileira foi construída em 1889, em Minas Gerais, e era destinada à iluminação de espaços públicos e para alimentar trabalhos manuais da época.
Atualmente, o Brasil possui 1.383 projetos de geração de energia hidráulica, divididos entre Usinas Hidrelétricas (UHEs), Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs) e Centrais Geradoras Hidrelétricas (CGHs).
A diferença está no tamanho e potência dos projetos. Uma UHE é uma usina de grande porte, com capacidade de produção acima de 30 MW (megawatts) por hora e com área do reservatório acima de 13 km².
Já as PCHs são usinas com reservatório de até 3 km² e potência instalada entre 1 e 30 MW, abaixo disso, o projeto é considerado uma CGH.
Por serem menores, as PCHs e CGHs são mais baratas de construir e causam menos impactos ambientais, além de possibilitar sua construção em rios com menor vazão.
As três maiores usinas hidrelétricas instaladas no Brasil estão entre as dez maiores do planeta. Os cinco maiores projetos brasileiros estão instalados no Sul e Norte do País, saiba mais sobre eles abaixo:
- Usina Hidrelétrica de Itaipu Binacional (Rio Paraná/Paraná e parte do Paraguai) – segunda maior hidrelétrica do mundo em relação à potência instalada, com capacidade de 14.000 MW – foi considerada pela American Society of Civil Engineers (ASCE) como uma das Sete Maravilhas do Mundo Moderno;
- Usina Hidrelétrica de Belo Monte (Rio Xingu/ Pará) – com capacidade instalada de 11.233 MW, é a maior usina hidrelétrica 100% brasileira;
- Usina Hidrelétrica de Tucuruí (Rio Tocantins/Pará) – 8.370 MW;
- Usina Hidrelétrica de Jirau (Rio Madeira/Rondônia) – 3.750 MW;
- Usina Hidrelétrica Santo Antônio (Rio Madeira/Rondônia) – 3.568 MW.
Outras das maiores e mais importantes usinas de energia hidrelétrica do mundo são:
- Três Gargantas, na China (22.500 MW) – a maior do mundo;
- Guri, na Venezuela (10.200 MW);
- Grand Coulee, nos Estados Unidos (6.494 MW).
Aproximadamente 20% da energia elétrica mundial vem de hidrelétricas.
Energia solar ou energia hidrelétrica?
Vimos, então, que tanto a energia hidrelétrica como a energia solar são fontes renováveis com potencial para atender nossa demanda elétrica.
No entanto, os painéis fotovoltaicos apresentam bem menos impactos ambientais na construção de seus projetos, além de utilizar uma fonte de energia bem mais segura e que está amplamente disponível em todo o território nacional.
São justamente esses pontos que tornam a energia solar a melhor alternativa para matriz elétrica do Brasil, que vem sofrendo com os períodos de seca cada vez mais severos nas regiões hidrográficas que afetam a produção das hidrelétricas.
Essa grande viabilidade da energia solar no Brasil pode ser vista no número crescente de projetos da tecnologia, que vem liderando os leilões de energia realizados pelo governo.
Entretanto, é na geração distribuída que a energia solar mostrou ser uma melhor opção que a energia hidrelétrica para a produção elétrica no Brasil.
Dentre todas as fontes renováveis permitidas para a autoprodução de energia, a solar fotovoltaica é, de longe, a mais escolhida pelos brasileiros, seja para alimentar suas casas ou empresas.
Segundo os dados da Aneel, já são quase 649 mil estabelecimentos no país com geradores próprios, sendo mais de 99% deles de sistemas de energia solar fotovoltaica.
O motivo dessa preferência está novamente no alto potencial de geração solar no Brasil, além das diversas vantagens dos painéis fotovoltaicos, como a sua longa vida útil.
Entre as vantagens obtidas, estão a economia de até 95% na conta de luz e a imunidade contra o aumento do preço da energia elétrica.
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Fontes :Portal Solar
Elevmobility.com