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Tipos de usinas
Usina Hidroelétrica
As usinas hidroelétricas utilizam da força das águas para transformar energia mecânica em energia elétrica, a partir do século XVIII surgiram tecnologias como o motor, o dínamo, a lâmpada e a turbina hidráulica, fazendo com que fosse possível converter energia mecânica em elétrica. Hoje no mundo cerca de 20% da energia gerada é proveniente de usinas hidrelétricas. Essas usinas devem ser construídas em rios que possuam um grande volume de água e que apresente desníveis em seu curso.
A força da água em movimento é conhecida como energia potencial, essa água passa por tubulações da usina com muita força e velocidade, realizando a movimentação das turbinas. Nesse processo, ocorre a transformação de energia potencial (energia da água) em energia mecânica (movimento das turbinas). As turbinas que estão em movimento ficam conectadas a um gerador, que transforma a energia mecânica em elétrica.
Uma usina hidroelétrica, no Brasil, pode ser classificada de acordo com a sua potência de geração de energia em dois tipos principais: as PCH’s, ou pequenas centrais hidrelétricas que produzem de 1MW a 30 MW, e as GCH’s, ou grandes centrais hidroelétricas que produzem acima de 30 MW.
Dentre as vantagens desse tipo de usina estão que não geram diretamente poluição por não haver resíduos poluentes, que há baixo custo da geração de energia e que água é um recurso renovável que não tem previsão certa de se esgotar.
De fato as usinas hidroelétricas são uma fonte de energia renovável, mas isso não significa que sejam ambientalmente corretas. Os principais impactos ambientais são: destruição de extensas áreas de vegetação natural, matas ciliares, o desmoronamento das margens, o assoreamento do leito dos rios, prejuízos à flora locais, alterações no regime hidráulico dos rios, extinção de algumas espécies de peixes, entre outros.
Usina Termoelétrica
As usinas termoelétricas podem ser instaladas mais perto dos centros consumidores, diminuindo assim a extensão das linhas de transmissão minimizando as perdas consequentes dessas linhas. Uma usina termoelétrica convencional utiliza carvão, òleo ou água para o aquecimento da água da caldeira que é um equipamento contendo tubos no interior dos quais circula a água. Quando o combustível é queimado o calor produzido faz com que a água entre em ebulição e produza o vapor que movimenta a turbina onde seu eixo está acoplado ao gerador elétrico que ao movimentar-se o vapor retorna ao estado líquido e é bombeado de volta a caldeira o que é vantagem pois a água é reutilizada. A transformação do vapor de água novamente é feita com o auxilio de um circuito de água de refrigeração que é uma desvatagem.
Um exemplo de capacidade de produção é o da usina de Santa Cruz que tem capacidade instalada de 932 MW.
Usina Termonuclear
Usinas Termonucleares foram criadas para soluconar os principais problemas das usinas Termoelétricas e das Hidroelétricas. Possui a vantagem da Termoelétrica que pode ser instalada mais perto dos principais centros consumidores economizando o transporte de energia e sua perda pelos cabos de transmissão e por aquecimento do material. E possui a vantagem da Hidroelétrica de produzir energia praticamente limpa sem afetar a natureza, apesar de seu lixo tóxico que, se armazenado sob rigorosas normas de proteção, não ameaçam o meio ambiente. A usina Termonuclear ainda apresenta a vantagem de produzir grandes quantidades de energia com pouco combustível, no caso, o urânio, encontrado com relativa facilidade na natureza.
Como exemplo de capacidade de produção de uma usina termonuclear temos a Usina de Angra: Usina Nuclear Angra 1: 657 MW; Usina Nuclear Angra 2: 1350 MW; Usina Nuclear Angra 3: 1405 MW.
Usina Solar
Em uma usina solar existem duas formas de se obter energia elétrica, a mais comum é um conjunto de espelhos móveis espalhados por uma área plana, onde haverá canalizações de água que serão aquecidas pela luz refletida, produzindo vapor que moverá a turbina acionando um gerador de energia elétrica. A outra forma de se produzir energia é mais direta quando pode ser convertida diretamente através de painéis recobertos com células fotoelétricas. Porém essa forma de geração de energia é pouco eficiente não chegando a produzir valores expressáveis.
As usinas solares são uma forma de se obter energia ecologicamente, pois capta a luz do Sol transformando-a em energia elétrica sem causar danos ao meio ambiente. Geralmente suas instalações se situam em regiões ensolaradas, de pouca nebulosidade.
A produção de energia solar custa até seis vezes mais do que a geração hidrelétrica e quatro vezes mais que da energia eólica. O custo com energia solar varia entre R$500,00 e R$600,00 por megawatt-hora.
Entre as vantagens desse tipo de usina estão que não há emissão de poluentes, não contribui para o efeito estufa, suas centrais são de pouca manutenção e seus painéis solares tem um menor custo. E entre as desvantagens estão a variação na produção, as formas de armazenamento são pouco eficientes e os seus painéis solares possuem pouco rendimento (25%)
Usina Eólica
A energia eólica se baseia em mover grandes turbinas chamados de aerogeradores, colocados em lugares com muito vento. Essas turbinas têm a forma de um catavento, fazendo um movimento, através de um gerador que produz a energia elétrica. Essa energia pode ser considerada uma das mais promissoras fontes de energia naturais, pois é renovável, ou seja, não se esgota, limpa e se utilizada para substituir fontes de combustíveis fósseis auxilia na redução do efeito estufa. Países com uma pequena malha hidrográfica, a energia eólica é fundamental pois pode ser a única energia limpa e eficaz nesses locais.
O Brasil possui grande potencial de produção de energia eólica. Segundo o Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, o território brasileiro tem capacidade para gerar até 140 gigawatts, mas atualmente a capacidade instalada é de 1 GW, o que representa menos de 1% do potencial. Os custos de instalação de uma usina eólica variam de US$ 200 à US$ 2000 por quilowatt instalada e sua eficiência de conversão é de 35 à 40%.
A produção de energia elétrica através de energia eólica tem várias vantagens. Por ser uma fonte renovável, não emite gases de efeito estufa, gases poluentes e nem gera resíduos na sua operação, o que a torna uma fonte de energia de baixíssimo impacto ambiental. Mas apesar de todos os pontos positivos, é preciso tomar cuidado antes de apostar na energia eólica. Se não forem feitos os estudos de mapeamento, medição e previsão dos ventos, ela não é uma fonte confiável. Além disso, os parques eólicos produzem poluição sonora e visual. Também podem interferir na rota migratória de pássaros, e os aerogeradores interferem na paisagem do local. Além disso, todo o equipamento é caro, o que pode inviabilizar a criação de parques eólicos.