Energia Termelétrica

Definição

A termeletricidade é resultado do calor originado pela queima de combustível, que aquece uma caldeira de água, produzindo vapor suficiente para acionar uma turbina acoplada a um gerador de energia elétrica. Pode ser originada, também, da queima direta do combustível por turbina de gás. Tem como principais combustíveis o carvão, o gás natural, derivados do petróleo, para a geração da energia elétrica.

Motivos

A razão para o Brasil ter investido em termelétricas é porque há um esgotamento das fontes de energia hidrelétricas próximas dos grandes centros, elevando os custos de novos projetos, localizados cada vez mais longe dos centros de consumo, além das rigorosas exigências ambientais que têm contribuído para o aumento do tempo de implantação.
A descoberta da camada do pré-sal possibilitará que as termelétricas ganhem força no mercado brasileiro de energia, pois as usinas termelétricas também operam com o gás natural e os derivados de petróleo.

Além de próximas dos centros consumidores, as termelétricas levam de 1 a 3 para serem construídas. Enquanto que uma hidrelétrica leva 5 a 7 anos para ficar pronta.

Um pouco de história

A energia térmica começou a ser utilizada em 1954, quando entrou em operação a Usina Termelétrica de Piratiningas. Após uma década iniciou-se um lento processo de inauguração de novas usinas termelétricas.
A instalação de novas geradoras só ganhou força a partir de 1999, após o blecaute provocado pela redução contínua dos níveis de armazenamento de água nos reservatório, das hidrelétricas. O baixo índice pluviométrico nos anos de 1998 e 1997 e o processo de aumento do consumo de energia ampliam o risco de novas crises no setor, dependente em 90%da hidreletricidade.

Em 2000, Ministério das Minas e Energia lançou o Programa Prioritário de Termeletricidade (PPT), com o objetivo de reduzir a dependência das condições hidrológicas desfavoráveis e diminuir a vulnerabilidade do sistema. O aumento do abastecimento de energia proporcionado pelas termelétricas evitaria o risco de racionamento no verão de 2001.

Funcionamento

O funcionamento das centrais termelétricas é semelhante, independentemente do combustível utilizado. O combustível é armazenado em parques ou depósitos adjacentes, de onde é enviado para a usina, onde será queimado na caldeira. Esta gera vapor a partir da água que circula por uma extensa rede de tubos que revestem suas paredes. A função do vapor é movimentar as pás de uma turbina, cujo rotor gira juntamente com o eixo de um gerador que produz a energia elétrica.
A potência mecânica obtida pela passagem do vapor através da turbina - fazendo com que esta gire - e no gerador - que também gira acoplada mecanicamente à turbina - é que transforma a potência mecânica em potência elétrica.

Essa energia é transportada por linhas de alta tensão aos centros de consumo. O vapor é resfriado em um condensador e convertido outra vez em água, que volta aos tubos da caldeira, dando início a um novo ciclo.

Como o calor produzido é intenso, devido às altas correntes geradas, é importante o resfriamento dos geradores. O hidrogênio é melhor veículo de resfriamento que o ar; como tem apenas um quatorze avos da densidade deste, requer menos energia para circular. Recentemente, foi adotado o método de resfriamento líquido, por meio de óleo ou água. Os líquidos nesse processamento são muito superiores aos gases, e a água é 50 vezes melhor que o ar.
A água em circulação que esfria o condensador expulsa o calor extraído da atmosfera pelas torres de refrigeração, grandes estruturas que identificam essas centrais. Parte do calor extraído passa para um rio próximo ou para o mar.
Para minimizar os efeitos contaminantes da combustão sobre as redondezas, a central dispõe de uma chaminé de grande altura (algumas chegam a 300 m) e de alguns precipitadores que retêm as cinzas e outros resíduos voláteis da combustão. As cinzas são recuperadas para aproveitamento em processos de metalurgia e no campo da construção, onde são misturadas com o cimento.

Distribuição

A energia assim gerada é levada através de cabos ou barras condutoras, dos terminais do gerador até o transformador elevador, onde tem sua tensão elevada para adequada condução, através de linhas de transmissão, até os centros de consumo.
Daí, através de transformadores abaixadores, a energia tem sua tensão levada a níveis adequados para utilização pelos consumidores.

A descrição anterior refere-se às centrais clássicas, uma vez que existe, ainda que em fase de pesquisa, outra geração de termelétricas que melhorem o rendimento na combustão do carvão e diminuam o impacto sobre o meio ambiente: são as centrais de combustão de leito fluidificado. Nessas centrais, queima-se carvão sobre um leito de partículas inertes (por exemplo, de pedra calcária), através do qual se faz circular uma corrente de ar que melhora a combustão.
Uma central nuclear também pode ser considerada uma central termelétrica, onde o combustível é um material radioativo que, em sua fissão, gera a energia necessária para seu funcionamento.

Pontos negativos e positivos

A principal vantagem na utilização da termeletricidade é que suas usinas podem ser construídas onde são mais necessárias, economizando o custo das linhas de transmissão.

O gás natural pode ser usado como matéria-prima para gerar calor, eletricidade e força motriz, nas indústrias siderúrgica, química, petroquímica e de fertilizantes, com a vantagem de ser menos poluente que os combustíveis derivados do petróleo e o carvão.
Entretanto, o alto preço do combustível é um fato desfavorável. Dependendo do combustível, os impactos ambientais, como poluição do ar, aquecimento das águas, o impacto da construção de estradas para levar o combustível até a usina, etc., minimizam o bom desempenho e funcionalidade das usinas termelétricas.