quarta-feira, 15 de agosto de 2018

Quando o lago de uma hidroelétrica tem outra função tão grande quanto a geração.

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Pois amigos a pouco tempo, uma reportagem em rede nacional falava de uma barragem e rio cheios em plena seca. Tratava-se de uma reportagem sobre Ilha Solteira no interior paulista.

http://g1.globo.com/sao-paulo/sao-jose-do-rio-preto-aracatuba/tem-noticias-2edicao/videos/t/edicoes/v/estiagem-em-ilha-solteira-e-pereira-barreto-chega-a-130-dias/6937342/




Semanas depois uma outra reportagem do Fantástico fala de Três Gargantas na China e a navegabilidade do rio Yang-tsé.
http://www.naoviu.com.br/fantastico-mostra-usina-tres-gargantas-maior-do-mundo-menos-producao/

O que tem em comum e diferentes de outras estes dois sistemas. A diferença esta que a navegabilidade, a hidrovia tem importância tão grande como a geração.
Um lago artificial para geração hídrica tem a função de armazenar água de forma que a geração possa ser constante mesmo nos períodos de seca. Elas regulam a vazão dos rios tornando-os perenes, diminuindo riscos de inundações e secas depois das barragens.
Como efeito conseqüente pode trazer formas de outros negócios para aquela determinada região como; criação de peixes, turismo e laser entre outros.

Agora o que vimos nestes casos, uma outra função foi adicionado mais prioritário, talvez, que a geração. Nos referimos a hidrovia em cujo transporte de carga barato é um meio importante de baratear custos, trazer outras formas de riquezas e investimento para determinada região.


A Hidrovia Paraná – Tiete;

Hidrovia Tietê-Paraná é uma via de navegação situada entre as regiões sulsudeste e centro-oeste do Brasil, que permite a navegação e consequentemente o transporte de cargas e de passageiros ao longo dos rios Paraná e Tietê. Um sistema de eclusas viabiliza a passagem pelos desníveis das muitas represas existentes nos dois rios. Possui uma extensão de 2,4 mil quilômetros, sendo 1,6 mil no Rio Paraná e a Hidrovia Tietê - Paraná é uma via de navegação situada entre a Região sul, sudeste e centro- oeste do Brasil, que  permite a navegação e consequentemente o transporte de cargas e de passageiros ao longo dos rios Paraná e Tietê. Um sistema de eclusas viabiliza a passagem pelos desníveis das muitas represas existentes nos dois rios. 
É uma via muito importante para o escoamento da produção agrícola dos estados do Mato GrossoMato Grosso do SulGoiás e parte de RondôniaTocantins e Minas Gerais. A hidrovia movimentou dois milhões de toneladas de carga no ano de 2001. Possui doze terminais portuários, distribuídos em uma área de 76 milhões de hectares. A entrada em operação desta hidrovia impulsionou a implantação de 23 pólos industriais, 17 pólos turísticos e 12 pólos de distribuição. Gerou aproximadamente 4 mil empregos diretos.


Somente a hidrovia do Paraná movimentou, em 2010, mais de 3,7 milhões de toneladas de cargas. A hidrovia Tietê-Paraná, em 2013, movimentou cerca de 6,3 milhões de toneladas de carga, sendo a previsão para 2017 no valor de 7 milhões de toneladas.  Foi a segunda hidrovia brasileira em quantidade de carga, sendo superada apenas pela quantidade transportada na bacia amazônica, que foi de cerca de 9,8 milhões de toneladas.
A implantação e a manutenção da hidrovia e todas ações que se referem à sua infra-estrutura, com exceção das do rio Tietê (que estão a cargo do Departamento Hidroviário do estado de São Paulo), estão a cargo da Administração das Hidrovias do Paraná AHRANA (órgão da sociedade de economia mista federal vinculada ao Ministério dos Transportes, Companhia Docas do Estado de São Paulo - CODESP)  .
Canal de Navegação da Eclusa de Nova Avanhandava.
Extensão:
A hidrovia permite a navegabilidade no rio Piracicaba, desde o encontro com o rio Tietê até 22 km a montante, no rio Tietê, desde a cidade paulista de Conchas até o encontro do Tietê com o Paraná, numa extensão de 554 km, no rio Paranaíba, desde a base da barragem da Usina de São Simão até ao encontro com o rio Paraná, numa extensão de 180 km, no rio Grande, desde a base da barragem da Usina Hidrelétrica de Água Vermelha até ao encontro do rio Grande com o rio Paraná, numa extensão de 59 km, no rio Paraná desde o encontro dos rios Grande e Parnaíba, até a barragem da Usina Hidrelétrica de Itaipu, numa extensão de 800 km e no canal Pereira Barreto, que liga a barragem Três Irmãos da Usina Hidrelétrica de Três Irmãos, no rio Tietê, ao rio São José dos Douradosafluente da margem esquerda do rio Paraná, no Estado de São Paulo, numa extensão de 53 km.

Ampliação:
Em 2012 foi iniciado um trabalho de ampliação e melhoria da hidrovia, com benfeitorias orçadas em R$ 1,5 bilhão, com um convênio firmado entre o governo do estado de São Paulo e o governo federal. O objetivo era modernizar e ampliar a navegação na hidrovia, no trecho paulista. Deste montante, R$ 900 milhões foram provenientes do PAC 2 e R$ 600 milhões do governo do estado. O pacote contemplou a construção da barragem de Santa Maria da Serra, ampliando a navegação em 55 km, até o distrito de Ártemis e a extensão de 200 km entre os municípios de Anhembi e Salto, com a construção de cinco barragens.
Em 2011, a hidrovia movimentou 5,8 milhões de toneladas de cargas como milhos, soja, cana e areia. Em 2012 o sistema movimentou mais de 6,0 milhões de toneladas de cargas.
Para o início do transporte de etanol no trecho São Simão no estado de Goiás a Anhembi no estado de São Paulo pela hidrovia, o estaleiro Rio Tiete iniciou a construção em 2011, na cidade de Araçatuba, de oitenta barcaças e vinte empurradores fluviais, para a Transpetro, operadora do sistema. O projeto prevê o transporte neste trecho de cerca de quatro bilhões de litros por ano, equivalendo 40 000 viagens de caminhão.
Em janeiro de 2016, sua extensão total era de 2,4 mil quilômetros, sendo 1,6 mil no Rio Paraná e 800 quilômetros no Rio Tietê. 

Traçado da Hidrovia :
km
Descrição
Local
km 0
Início do trecho navegável
km X
Barragem da Penha (sem eclusa)
km X
Trecho navegável de 41 km

km X
km X
km X
Corredeiras (trecho não-navegável)
km X
Passagem por cidade
km 120
km 180

km 252
km 357

km 406
km 545
2 Eclusas na Barragem Três Irmãos
km 863
Conexão com o Rio Paraná


No Rio Paraná

A Administração da Hidrovia do Paraná, dividiu a extensão navegável do rio Paraná em 4 trechos:
·                    O Trecho I da Hidrovia está situado entre a Usina Hidrelétrica de Itaipu, na cidade de Foz do IguaçuParaná, e a entrada do Canal de Navegação, sob a Ponte Rodoviária Ayrton Senna, nas proximidades da cidade de GuaíraParaná, apresentando profundidades que variam entre 10 metros e 180 metros, com extensão de 170 km. Este trecho fica na região de fronteira entre o Brasil (estado do Paraná) e o Paraguai.
·                    O Trecho II, com extensão de 245 km, estende-se desde o Canal de Navegação sob a Ponte Rodoviária Ayrton Senna até a UHE Eng.° Sérgio Motta (Porto Primavera). Este trecho está localizado na divisa dos estados de Paraná e São Paulo com o estado do Mato Grosso do Sul
·                    O Trecho III, com extensão de 270 km e totalmente situado no reservatório da UHE de Eng.° Sérgio Motta, na divisa dos estados de São Paulo e Mato Grosso do Sul. Neste trecho o Paraná passa pelas cidades de Presidente Epitácio e Panorama e recebe as águas do Rio Pardo (trecho III-A), onde possui um trecho navegável de 33 km no Mato Grosso do Sul. O Trecho IV, com extensão de 225 km, apresenta boas condições de navegação desde a foz do Rio São José dos Dourados até o Complexo Portuário de São Simão (Goiás), com o percurso de 55 km no Rio Paraná, 170 km no Rio Paranaíba e 80 km no Rio Grande (trecho IV-A). Este trecho fica nas divisas dos estados de São Paulo e Minas Gerais, com mato Grosso do Sul.


Quem regula o trecho navegável dos rios em questão é a UE Ilha Solteira. O ONS (Operador Nacional) Informou que Ilha Solteira esta gerando abaixo de suas capacidade para permitir que o lago e toda a hidrovia fiquem navegáveis. flexibilizando a cota mínima de 325,40 metros no lago da UHE de Ilha Solteira, fixada no edital de licitação da hidrelétrica ainda em 2017.
Desta formas uma Usina com 20 Geradores com capacidade total de geral 3.444 Megawatt-hora é diminuída para privilegiar a navegabilidade da hidrovia.

Para finalizar, podemos dizer que as duas hidroelétricas em que nos referimos , têm duas funções principais; “gerarem energia e manter a navegabilidade de suas hidrovia”. Quando chove muito nos seus rios ela aumenta a potencia gerada podendo em situações extremadas até abrir seus vertedouros, no entanto, quando esta em período de secas ou de baixa vazão de seus rios, elas reduzem a potencia gerada para não prejudicar a hidrovia.
Fontes:




J.A.

segunda-feira, 23 de julho de 2018

Agora já é possível armazenar energia para geração elétrica.



"Peço aos amigos que deem uma clicada nos reclames acima, na lateral direita ou inferior da página. Assim estarão ajudando este blogueiro a manter a página  e receber algum do Google".





As pesquisas dentro de universidades e centros de pesquisas tem avançado em alternativas para a questão de maior eficiência, bem como, alternativas para geração elétrica de menor custo.
O documentário feito pelo elenco da Nova, comandado por David Pogue, com o título; Em busca da Super-bateria, desvenda questões do armazenamento energético mais limpo e otimizado de sistemas conhecidos de geração.
https://www.netflix.com/br-en/title/80991272



A) BATERIAS ELETROQUÍMICAS:

A-1) Baterias de Íon Lítio

O artigo se dedica, numa parte, na pesquisa e uso de baterias de Íon lítio com grande estabilidade térmica, evitando assim os acidentes tão conhecidos com estas baterias.
“Como sabemos, o Lítio ocupa a segunda posição na tabela periódica, lado esquerdo, logo após o hidrogênio”.Com seu peso atômica baixo é um material muito leve.
 Família 1AMetais Alcalinos (lítio, sódio, potássio, rubídio, césio e frâncio).


“Um metal prateado e muito reativo chega a reagir com o ar e umidade e, em contato com a água, pode incendiar-se.”Com seu baixo peso atomico é um metal muito leve
Os pesquisadores conseguiram um meio de isolar e retardar este efeito abrupto reativo, aumentando a confiabilidade das baterias sem perder a sua capacidade de armazenamento e muito mais seguros contra acidentes como, por exemplo, se alguém furar a bateria com um martelo algo pontiagudo o  que normalmente desencadearia em combustão, não é o caso destas bateias de última geração.

A-2) Baterias de Fluxo :

Outro tipo de bateria que avançou neste uso, são as chamadas baterias de fluxo.

Pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, desenvolveram uma nova bateria de fluxo que armazena energia em moléculas orgânicas dissolvidas em água com pH neutro. Essa nova química permite a produção de uma bateria não tóxica, não corrosiva, com uma vida útil excepcionalmente longa e oferece o potencial para diminuir significativamente os custos de produção. A pesquisa, publicada na ACS Energy Letters, foi liderada pelos professores Michael Aziz e Roy Gordon.

As baterias de fluxo armazenam energia em soluções líquidas em tanques externos - quanto maiores os tanques, mais energia elas armazenam. As baterias de fluxo são umas soluções para armazenamento promissora em se tratando de energias renováveis e intermitentes, como eólica e solar . No entanto,  as baterias de fluxo de hoje muitas vezes sofrem degradação da capacidade de armazenamento de energia após certa quantidade de ciclos de carga/descarga, exigindo manutenção periódica do eletrólito para a restauração da capacidade.



Segundo o documentário, dentro da Universidade de Michigan projeto usando dois tanques separados cuja circulação passa por um ponto separado por membranas criando o potencial elétrico. Uma planta piloto estava sendo usada numa instalação do exército (Massachusetts) com uso em conjunto com GMG com resultados auspiciosos.



https://www.ecycle.com.br/component/content/article/37-tecnologia-a-favor/5112-bateria-de-fluxo-de-longa-duraasao-pode-funcionar-por-mais-de-uma-decada-com-manutenasao-minima-e-baixo-custo.html


Voltando ao tópico do artigo, agora sim é possível armazenar a energia solar durante o dia  e continuar a noite fornecendo energia ao sistema.


A mesma coisa poderíamos dizer em locais em que o vento tem calmaria e possa deixar de gerar energia eólica. Nestes períodos a energia é armazenada em baterias forneceria ao sistema elétrico local.

A geração em muitos paises vem de origem de produtos fosseis que acabam contribuindo para o aquecimento global de nosso planeta. Como vimos, uma das alternativas estariam nas baterias eletroquímicas, mais não é só este tipo de bateria que esta sendo pesquisado.

Uma outra que esta sendo testado é as usinas reversíveis hídricas, existindo varios projetos pelo mundo.

B) HIDRO ELÉTRICAS REVERSÍVEIS:


Um assunto conhecido no setor elétrico mas que trago este tema do documentário abaixo.

O Reservatório de Bath, Virginia é chamado da maior bateria do mundo conhecida. Com dois lagos em desnível, durante o dia a água segue o fluxo normal circulando do lago mais alto, fazendo o trabalho de gerar as turbinas e descer em direção ao lago inferior no horário de demanda.
Durante a noite o ciclo se inverte e a água é bombeada de volta para o reservatório superior como um grande sistema fechado.
Vide foto:

Uma terceira vertente e nova nesta pesquisa, esta sendo feita em São Francisco pela empresa Amber Kinetics. A técnica não é nova, mas da forma como esta sendo feita é um grande avanço tecnológico e aí vamos para a terceira forma de armazenar energia.
O sistema  era e é muito conhecido em no-breaks rotativos onde um volante pesado é colocado no eixo entre o motor elétrico/ Gerador/ Motor Diesel.

C)  FLYWHEELS – Armazenamento de energia mecânica girante pesada.

O sistema consiste de discos muito pesados que armazenam energia mecânica girante. São instalado dentro de uma câmara fechada, quase um vácuo, diminuindo em muito o atrito. Assim segundo o fabricante, quando bem projetado, pode atingir 4 horas de uso, levando uma grande vantagem sobre todos os sistemas até agora apresentados, pois suas manutenção é quase inexistente devendo durar por décadas.

Foto :

Estas pesquisas vêem a quebrar alguns paradigmas como por exemplos:

-Energias solar fotovoltaica de grande capacidade só operar durante o dia.
-Energia eólica só opera quando tem vento.
-A água que passa por uma turbina de hidroelétrica não faz mais trabalho.

Recomendo que todos aqueles que puderem assistam o documentário do NOVa é muito esclarecedor.

Fontes:

Documentário da Nova:

Artigos disponíveis no Youtube  e na Wikpédia em anexo nos textos.





José Amilton

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