A hidroeletricidade é uma fonte significativa de energia em muitas regiões do globo, fornecendo 24% das necessidades globais de eletricidade. Brasil e Noruega dependem quase exclusivamente de energia hidrelétrica. Nos Estados Unidos, 7 a 12% de toda a eletricidade é produzida por energia hidrelétrica; os estados que mais dependem dele são Washington, Oregon, Califórnia e Nova York.
Hidrelétricas vs. Hidroeletricidade
A energia hidrelétrica é quando a água é usada para ativar as partes móveis, que por sua vez podem operar uma usina, um sistema de irrigação ou uma turbina elétrica (nesse caso, podemos usar o termo hidroeletricidade). Geralmente, a hidroeletricidade é produzida quando a água é retida por um barragem, desceu um conduto por uma turbina e depois foi liberado no rio abaixo. A água é empurrada pela pressão do reservatório acima e puxada pela gravidade, e essa energia gira uma turbina acoplada a um gerador que produz eletricidade. As usinas hidrelétricas a fio de rio mais raras também têm uma represa, mas não há reservatório por trás; as turbinas são movidas pela água do rio que passa por elas na vazão natural.
Por fim, a geração de eletricidade depende do ciclo natural da água para reabastecer o reservatório, tornando-o um processo renovável sem a necessidade de entrada de combustível fóssil. Nosso uso de combustíveis fósseis está associado a uma infinidade de problemas ambientais: por exemplo, a extração de petróleo de areias betuminosas produz poluição do ar; fracking pois o gás natural está associado à poluição da água; a queima de combustíveis fósseis produz das Alterações Climáticas-indutor emissão de gases de efeito estufa. Portanto, consideramos as fontes de energia renovável como alternativas limpas aos combustíveis fósseis. No entanto, como todas as fontes de energia, renováveis ou não, existem custos ambientais associados à hidroeletricidade. Aqui está uma revisão de alguns desses custos, juntamente com alguns benefícios.
Custos
- Barreira para pescar. Muitas espécies de peixes migratórios nadam para cima e para baixo nos rios para completar seu ciclo de vida. Peixes anádromos, como salmão, sável ou Esturjão do Atlântico, suba o rio para desovar, e os peixes jovens nadam rio abaixo para alcançar o mar. Peixes catádromos, como a enguia americana, vivem nos rios até nadar para o oceano para se reproduzir, e as enguias jovens (duendes) voltam à água doce depois de eclodirem. As barragens obviamente bloqueiam a passagem desses peixes. Algumas barragens estão equipadas com escadas de peixes ou outros dispositivos para deixá-las passar ilesas. A eficácia dessas estruturas é bastante variável, mas está melhorando.
- Mudanças no regime de inundação. As barragens podem amortecer grandes e repentinos volumes de água após o derretimento da primavera de fortes chuvas. Isso pode ser uma coisa boa para as comunidades a jusante (consulte os Benefícios abaixo), mas também faz o rio passar fome de um influxo periódico de sedimentos e evita que os altos fluxos naturais sejam revertidos regularmente do leito do rio, que renova o habitat de vida. Para recriar esses processos ecológicos, as autoridades liberam periodicamente grandes volumes de água no rio Colorado, com efeitos positivos na vegetação nativa ao longo do rio.
- Modulação de temperatura e oxigênio. Dependendo do projeto da barragem, a água liberada a jusante geralmente vem das partes mais profundas do reservatório. Essa água é, portanto, praticamente a mesma temperatura fria ao longo do ano. Isso tem impactos negativos na vida aquática, adaptados a amplas variações sazonais na temperatura da água. Da mesma forma, baixos níveis de oxigênio na água liberada podem matar a vida aquática a jusante, mas o problema pode ser atenuado pela mistura de ar na água na saída.
- Evaporação. Os reservatórios aumentam a área de superfície de um rio, aumentando a quantidade de água perdida na evaporação. Nas regiões quentes e ensolaradas, as perdas são impressionantes: mais água é perdida na evaporação do reservatório do que é usada no consumo doméstico. Quando a água evapora, os sais dissolvidos são deixados para trás, aumentando os níveis de salinidade a jusante e prejudicando a vida aquática.
- Poluição por mercúrio. O mercúrio é depositado na vegetação a longas distâncias a favor do vento das usinas de queima de carvão. Quando novos reservatórios são criados, o mercúrio encontrado na vegetação agora submersa é liberado e convertido por bactérias em metil-mercúrio. Esse metil-mercúrio torna-se cada vez mais concentrado à medida que sobe na cadeia alimentar (um processo chamado biomagnificação). Consumidores de peixes predadores, incluindo seres humanos, são expostos a concentrações perigosas do composto tóxico.
- Emissões de metano. Os reservatórios geralmente ficam saturados com nutrientes provenientes da vegetação em decomposição ou de campos agrícolas próximos. Esses nutrientes são consumidos por algas e microorganismos que, por sua vez, liberam grandes quantidades de metano, um poderoso gás de efeito estufa. Esse problema ainda não foi estudado o suficiente para entender sua verdadeira extensão.
Benefícios
- Controle de inundação. Os níveis dos reservatórios podem ser reduzidos em antecipação a fortes chuvas ou derretimento da neve, protegendo as comunidades a jusante dos perigosos níveis dos rios.
- Lazer. Grandes reservatórios são frequentemente usados para atividades recreativas, como pescar e andar de barco.
- Alternativa aos combustíveis fósseis. A produção de hidroeletricidade libera uma quantidade líquida menor de gases de efeito estufa do que os combustíveis fósseis. Como parte de um portfólio de fontes de energia, a hidroeletricidade permite uma maior dependência de recursos domésticos. energia, em oposição aos combustíveis fósseis extraídos no exterior, em locais com condições ambientais menos rigorosas regulamentos.
Algumas soluções
Como os benefícios econômicos das barragens mais antigas diminuem enquanto os custos ambientais aumentam, vimos qualquer aumento no desmantelamento e remoção de barragens. Essas remoções são espetaculares, mas o mais importante é que eles permitem que os cientistas observem como os processos naturais são restaurados ao longo dos rios.
Muitos dos problemas ambientais descritos aqui estão associados a projetos hidrelétricos de grande escala. Há uma infinidade de projetos de escala muito pequena (geralmente chamados de “micro-hidrelétricas”) onde, criteriosamente, pequenas turbinas colocadas usam fluxos de baixo volume para produzir eletricidade para uma única casa ou Vizinhança. Esses projetos têm pouco impacto ambiental se forem adequadamente projetados.
Fontes e leituras adicionais
- Filho, Geraldo Lucio Tiago, Ivan Felipe Silva dos Santos e Regina Mambeli Barros. "Estimativa de custo de pequenas usinas hidrelétricas com base no fator de aspecto." Revisões sobre energia renovável e sustentável 77 (2017): 229–38. Impressão.
- Forsund, Finn R. "Economia hidrelétrica". Springer, 2007.
- Hancock, Kathleen J. e Benjamin K. Sovacool. "Economia política internacional e energia renovável: energia hidrelétrica e a maldição de recursos." Revisão de Estudos Internacionais 20.4 (2018): 615–32. Impressão.
- Johansson, Per-Olov e Bengt Kriström. "Economia e custos sociais da energia hidrelétrica". Umeå, Suécia: Departamento de Economia, Universidade de Umeå, 2018. Impressão.
- eds. "Análise moderna de custo-benefício dos conflitos hidrelétricos". Cheltenham, Reino Unido: Edward Elgar, 2011.
- eds. "A economia da avaliação de projetos de água: hidreletricidade versus outros usos." Springer, 2012.