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Entenda as usinas termelétricas: vantagens, desvantagens e os impactos na sustentabilidade
As usinas termelétricas são verdadeiras forças motrizes na geração de energia em todo o mundo, incluindo o Brasil. Elas desempenham um papel importante na nossa matriz energética, mas também apresentam desafios significativos quando se trata de sustentabilidade.
De acordo com a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), mais de 20% da energia produzida no Brasil em 2022 veio dessas usinas. E no mundo todo, a International Energy Agency (IEA) informa que cerca de 40% da eletricidade gerada em 2021 veio de usinas termelétricas.
Usinas termelétricas são complexas e intrigantes, gerando energia a partir do calor. Mas o que exatamente são essas termelétricas, como elas funcionam e quais são as suas vantagens e desvantagens?
E mais importante ainda, qual é o impacto delas na sustentabilidade do nosso planeta?
Vamos descobrir juntos neste artigo!
O que são usinas termelétricas e como funcionam?
Para entender o que são usinas termelétricas e como elas funcionam, imagine uma enorme chaleira que está fervendo no fogão. Quando a água começa a ferver, ela produz vapor, certo? Agora, imagine se pudéssemos usar esse vapor para fazer um pequeno moinho de vento girar. O vapor subindo seria como o vento que faz o moinho girar.
Em uma usina termelétrica, é mais ou menos assim que funciona, mas em uma escala muito maior. Nesse caso, o “fogão” é a queima de combustíveis fósseis, como o carvão, o gás natural ou o óleo. Esse processo produz uma quantidade enorme de calor. Esse calor é usado para ferver a água, que fica em enormes caldeiras, e produzir vapor.
O vapor, então, é liberado sob alta pressão, o que faz uma turbina girar, como o moinho de vento no nosso exemplo. E essa turbina está conectada a um gerador. À medida que a turbina gira, o gerador transforma essa energia mecânica em energia elétrica, que é então enviada para as nossas casas e empresas.
Então, as usinas termelétricas transformam o calor da queima de combustíveis fósseis em energia elétrica, utilizando o vapor para mover uma turbina que aciona um gerador
Pode parecer complicado, mas é um processo bem eficiente para gerar a energia que precisamos no nosso dia a dia.
Vantagens
Um dos pontos fortes das usinas termelétricas é a sua capacidade de fornecer energia de forma constante e confiável, 24 horas por dia, 7 dias por semana.
Enquanto usinas eólicas dependem do vento e as solares precisam da luz do sol para produzir energia, as termelétricas apenas necessitam de combustível – seja ele carvão, gás natural, óleo ou mesmo biomassa.
De acordo com o U.S. Energy Information Administration, em 2020, as termelétricas foram responsáveis por cerca de 62% da geração total de energia elétrica nos Estados Unidos.
Outra vantagem é a sua flexibilidade operacional. As usinas termelétricas podem ser ativadas ou desativadas rapidamente. Isso as tornam uma excelente fonte de energia de reserva para quando há picos na demanda ou quando outras fontes de energia não estão disponíveis.
No Brasil, por exemplo, durante períodos de seca quando os níveis dos reservatórios das hidrelétricas estão baixos, as termelétricas são acionadas para garantir o fornecimento de energia.
Além disso, a infraestrutura necessária para construir e operar usinas termelétricas é relativamente simples e barata se comparada a de outros tipos de usinas, como as nucleares, por exemplo.
Segundo a IEA, o custo médio para construir uma usina termelétrica à gás natural em 2020 foi de cerca de 1.000 dólares por quilowatt, enquanto que para uma usina nuclear o custo chegava a quase 7.000 dólares por quilowatt.
Essas são apenas algumas das vantagens que fazem das usinas termelétricas uma parte importante do nosso mix energético. No entanto, apesar desses benefícios, existem também algumas desvantagens que precisam ser consideradas.
Desvantagens
Apesar das vantagens citadas, as usinas termelétricas também apresentam desvantagens importantes, especialmente no que diz respeito ao meio ambiente. A principal delas está ligada à emissão de gases de efeito estufa.
As termelétricas, em sua maioria, usam combustíveis fósseis (carvão, gás natural, óleo) para gerar energia. Durante esse processo, ocorre a liberação de grandes quantidades de dióxido de carbono (CO2). E vale lembrar que este é um dos principais gases de efeito estufa que contribuem para o aquecimento global.
De acordo com o relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) de 2021, cerca de 40% das emissões de CO2 no mundo são provenientes da geração de energia, sendo as usinas termelétricas uma parte significativa disso.
Além do CO2, a queima de combustíveis fósseis também libera outros poluentes, como dióxido de enxofre (SO2) e óxidos de nitrogênio (NOx). Esses poluentes podem causar uma série de problemas ambientais, como a formação de chuva ácida e a poluição do ar. Isso sem falar de problemas de saúde, como doenças respiratórias.
Um estudo publicado no periódico Environmental Research Letters em 2022, apontou que a poluição do ar gerada por termelétricas foi responsável por mais de 300.000 mortes prematuras no mundo em 2019.
Outro desafio das usinas termelétricas é a necessidade de grandes volumes de água para resfriar suas turbinas. Dessa forma, pode ocorrer a escassez de água em regiões onde a água já é um recurso limitado.
Segundo o relatório da World Energy Outlook 2020 da IEA, o setor de energia é responsável por cerca de 10% da retirada de água doce no mundo.
Portanto, apesar da importância das termelétricas para a geração de energia, é fundamental que se busque alternativas mais limpas e sustentáveis para minimizar os impactos negativos dessas usinas no nosso planeta.
As usinas termelétricas e a sustentabilidade
Quando falamos sobre sustentabilidade, as usinas termelétricas estão no centro de uma importante discussão.
Por um lado, as termelétricas têm como uma de suas principais vantagens serem fundamentais para garantir a geração constante e confiável de energia, principalmente em momentos de alta demanda ou quando outras fontes de energia renováveis (como solar ou eólica) não estão disponíveis.
Por outro lado, a operação dessas usinas tem sérias implicações para o meio ambiente.
Primeiramente, devemos lembrar que a sustentabilidade não abrange somente a preservação do meio ambiente, mas também a garantia de uso dos recursos naturais de uma maneira que atenda as necessidades atuais sem comprometer a capacidade das futuras gerações de atender suas próprias necessidades. Nessa perspectiva, a nossa dependência dos combustíveis fósseis, que são recursos limitados, representa um grande desafio.
Além disso, a emissão de gases de efeito estufa pelas termelétricas contribui significativamente para o aquecimento global. Conforme mencionado anteriormente, cerca de 40% das emissões globais de CO2 vêm da produção de energia, e as usinas termelétricas desempenham um papel importante nesse cenário.
Existem alternativas?
No entanto, é importante destacar que existem esforços para mitigar os impactos negativos das usinas termelétricas na sustentabilidade do planeta.
Uma dessas estratégias é a tecnologia de Captura e Armazenamento de Carbono (CCS). Essa tecnologia, ainda em desenvolvimento e aprimoramento, tem como objetivo capturar o CO2 emitido durante a queima de combustíveis fósseis e armazená-lo de forma segura, evitando que ele seja liberado na atmosfera.
Segundo o relatório do Global CCS Institute de 2021, existem atualmente 26 grandes projetos de CCS em operação no mundo, capazes de capturar cerca de 40 milhões de toneladas de CO2 por ano.
Enfim, apesar de as usinas termelétricas apresentarem desafios significativos para a sustentabilidade, existem esforços e tecnologias emergentes que buscam reduzir esses impactos.
É fundamental, contudo, que continuemos a buscar e investir em alternativas de energia limpa e renovável, diminuindo nossa dependência de combustíveis fósseis e caminhando em direção a um futuro mais sustentável.
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