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Usinas termelétricas

Nesse artigo vamos conhecer o funcionamento das usinas termelétricas e seus impactos socioambientais.
Usinas termelétricas ou termoelétricas, que, como o nome indica, são aquelas que transformam energia térmica (termo) em energia elétrica.
A energia térmica pode ser proveniente de qualquer processo usado para gerar calor, por exemplo, a queima de combustíveis fósseis.
Vamos focar aqui na transformação do calor em energia elétrica e não na produção do calor propriamente dito, certo?
Vamos lá?

Funcionamento das usinas termelétricas

O funcionamento de uma central termelétrica é simples, basicamente o calor transforma a água em vapor e ele é usado para movimentar as pás de turbinas gerando a energia elétrica.
Como isso é possível?
Na Figura 1 mostramos uma turbina a vapor.
Em primeiro plano estão as pás que irão girar pela passagem do vapor.
O rotor ou centro da turbina está ligado a um grande ímã que fica se movendo no interior de uma bobina (mostrada em prateado no fundo da figura próxima aos trabalhadores).
O ímã, ao ser movimentado, cria um campo magnético oscilante, que por sua vez cria um campo elétrico também oscilante.
Esse campo elétrico oscilante gera a corrente elétrica.
Figura 1: Turbina. Crédito: Ajitkumar.bhopal, CC-BY-SA-3.0, Wikimedia commons. Acesso em: 24/06/2019.
Na Figura 2 mostramos um esquema completo de uma usina termelétrica.
Figura 2: Esquema de uma termelétrica. Crédito: H Padleckas, CC-BY-SA-3.0-migrated, Wikimedia commons. Acesso em: 24/06/2019.
As partes da usina são:
  1. Torre de resfriamento;
  2. Bomba da água;
  3. Torre de transmissão;
  4. Transformador;
  5. Gerador elétrico;
  6. Turbina;
  7. Bombas do condensador (7a) e da caldeira (7b);
  8. Condensador;
  9. Turbina;
  10. Válvula de controle do vapor;
  11. Turbina;
  12. Central de retirada de gases da água;
  13. Aquecedor;
  14. Central de reaquecimento;
  15. Fonte de vapor; e
  16. Entrada de água.
Apesar de a figura estar numerada ao contrário (número 1 para a torre de resfriamento e 16 para a entrada de água), o processo ocorre na direção do 16 para o 1.
A água entra na usina (16), é aquecida e transformada em vapor. O vapor é conduzido para as turbinas, fazendo-as girar e depois é condensado.
A torre de resfriamento libera o vapor gerado pelo sistema de resfriamento usado na condensação da água e esfriamento das turbinas.

Impactos socioambientais

Já vimos que o processo de queima de combustíveis fósseis libera CO2 na atmosfera, provocando o aumento do efeito estufa.
Então, se a fonte de calor da termelétrica for um combustível fóssil, um de seus impactos será justamente a emissão de gás carbônico.
Mas, infelizmente, os problemas causados pelas termelétricas não param por aí, veja abaixo outros impactos negativos:
  1. Surgimento de problemas respiratórios como, por exemplo, rinite alérgica, bronquite e asma provocados pelo gás carbônico liberado;
  2. Formação de chuva ácida, provocada pela reação do vapor d'água liberado com os óxidos presentes na atmosfera;
  3. Liberação de água aquecida nos rios, lagos ou mares alterando as condições ideais necessárias para a reprodução e sobrevivência de várias espécies aquáticas e marinhas; e
  4. Consumo de grandes quantidades de água para produzir o vapor necessário para girar as pás das turbinas e, também, para refrigerar as turbinas.
Figura 3: Termelétrica de Izhevsk, Rússia. Crédito: Vyacheslav Bukharov, CC-BY-SA-4.0, Wikimedia commons. Acesso em: 24/06/2019.
Olhando a lista acima fica fácil perceber que esta energia não é exatamente o que chamamos de energia limpa, apesar de ser bastante usada – cerca de 70% da produção mundial de energia provém de termelétricas.
Só no Brasil são vinte termelétricas.
Enquanto as principais fontes energéticas não forem as energias limpas é essencial economizar, com a importante contribuição de cada um de nós.
Faça a sua parte, não se esqueça de desligar o computador ao terminar seus estudos.

Referências

Petrobrás. Acesso em: 24/06/2019.

Referências das figuras

Figura 1: Turbina a vapor

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