Olá queridos alunos do 9º ano. Vamos estudar agora as usinas, que transportam um determinado tipo de energia em energia elétrica. Já pensou em viver em um mundo sem energia elétrica!? Pois é, sem as usinas, estaríamos vivendo na idade da pedra ainda! Vamos lá!

1. TRANSFORMANDO ENERGIA

As usinas são responsáveis pela produção da energia elétrica. Na verdade, a energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada, portanto, uma usina transformada um determinado tipo de energia (potencial, nuclear, térmica, etc) em energia elétrica.

A produção e distribuição de energia elétrica envolve as seguintes etapas:

• Geração: ocorre nas usinas. No Brasil, cerca de 80% de toda energia elétrica produzida vem das usinas hidrelétricas.
• Transmissão: processo de condução da energia elétrica através das linhas de transmissão de alta potência que conectam as usinas até o consumidor final.
• Distribuição e comercialização: na venda de energia para os consumidores residenciais e de industriais, que no Brasil, são constituídas de 67% de empresas privadas e 33% de empresas públicas.

Vamos estudar os principais tipos de usinas, suas vantagens e desvantagens.

2. USINA HIDRELÉTRICA

A usina hidrelétrica funciona construindo uma barragem em um rio de planalto. A água adquire energia potencial gravitacional na barragem. Quando as comportas são abertas, a água desce e adquire velocidade (energia cinética). Ocorre aqui a primeira transformação de energia.

A água atinge as turbinas que começam a girar. A energia cinética da água em movimento se transforma em energia cinética da turbina.

No interior da turbina, através de um processo eletromagnético, a energia cinética da turbina é transformada em energia elétrica. A água que provocou o movimento das pás da turbina, retorna ao rio.

Uma usina hidrelétrica possui as seguintes vantagens:

• Rendimento elevado: converte em torno de 95%da energia potencial gravitacional da água armazenada em energia elétrica, que é uma fonte de energia renovável.
• A usina hidrelétrica produz energia 24 horas por dia, pois não depende de fatores climáticos como vento e incidência dos raios solares, por exemplo.
• A usina não emite poluentes, por isso é considerada energia limpa. O gasto com combustíveis é nulo, uma vez que utiliza a energia armazenada pela água como fonte de energia primária.

Uma usina hidrelétrica possui as seguintes desvantagens:

• É necessária uma vasta área livre, recursos hídricos em abundância em um terreno propício a construção da represa.
• O custo para a construção e manutenção de uma grande usina é bastante elevado, além de causar um alto impacto ambiental no ecossistema.
• Uma grande área precisa ser inundada e a população ribeirinha deve ser realocada e a flora e a fauna da região também são afetadas.
• O relevo deve ser apropriado, ou seja, não é possível construir uma usina hidrelétrica em um rio de planície.

O Brasil, a China e os países da América do Norte são os maiores produtores de energia elétrica através de usinas hidrelétricas. A vasta oferta de rios e chuvas no Brasil favorece a construção desse tipo de usina.

3. USINA TERMELÉTRICA

A usina termelétrica utiliza a água (proveniente de um rio próximo) em uma grande caldeira. Essa água é aquecida através da queima de um combustível fóssil (carvão, óleo, etc).

A energia térmica gerada transforma a água líquida em vapor. A energia cinética das moléculas do vapor em alta pressão atingem a turbina. Desde ponto em diante, a produção da energia elétrica é idêntica a usina hidrelétrica.

O condensador é responsável por transformar o vapor superaquecido em água líquida que retorna a caldeira. O resfriamento no condensador é feito através da água do mar, que retorna ao ambiente em uma temperatura ligeiramente mais alta.

O aquecimento da água líquida é feito através da queima dos seguintes combustíveis: carvão mineral, gás natural e óleo bruto originado do petróleo. 42% das usinas termelétricas no mundo utilizam o carvão mineral como combustível. O gás natural e o óleo bruto representam respectivamente, 21% e 6% do tipo de combustível utilizado nessas usinas.

Uma usina hidrelétrica possui as seguintes vantagens:

• Economicamente viável, ou seja, o custo da energia produzida é baixo.
• Capaz de produzir energia elétrica 24 horas por dia desde que haja combustível fóssil disponível para a produção de energia térmica que aquece a água.
• Bom rendimento, em torno de 50%.
• Não é necessário condições especiais de relevo e clima para ser construída, bastando um terreno plano de pequena extensão e disponibilidade de combustíveis fósseis.

Uma usina hidrelétrica possui as seguintes desvantagens:

• A queima de combustível fóssil, que é utilizada no aquecimento da água, produz gás carbônico que é poluente. A emissão do gás carbônico na atmosfera contribui para o aumento do efeito estufa e o aquecimento global.
• O estoque de combustível fóssil na Terra é limitado.
• A construção das usinas hidrelétricas exige recursos hídricos e de relevo. Por isso, a usina termelétrica é o tipo de usina mais usado no mundo para a produção de energia elétrica.

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