A diversidade na geração de energia desempenha um papel crucial na sustentabilidade e na segurança energética. Este texto do Engenharia 360 apresenta uma análise detalhada de 12 tipos de usinas, desde fontes tradicionais até tecnologias inovadoras, abordando suas características distintas e contribuições para o fornecimento global de energia, além de examinar os aspectos ambientais, sociais e econômicos associados a cada uma. Confira!

1. Usina Hidrelétrica

A usina hidrelétrica compõe a maior parte da Matriz Energética Brasileira, ou seja, grande parte da energia que consumimos vem através das águas. Embora seja um tipo de geração de energia com alto impacto ambiental, as Usinas Hidrelétricas podem ser consideradas renováveis. 

A classificação deste tipo de Usina se dá por: grandes centrais hidroelétricas, com capacidade de geração superior a 30MW e pequenas centrais hidroelétricas com capacidade de geração de 1MW a 30MW. 

Uma das principais vantagens da Usina hidrelétrica se da pela capacidade de obter um armazenamento de agua através das barragens, e gerar energia sob demanda.

O principal exemplo de uma Usina hidrelétrica é a Usina Itaipú Binacional, uma das maiores Usinas Hidrelétricas do mundo, que distribui energia para o Brasil e fornece 90% da energia consumida pelo Paraguai.

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2. Usina Maremotriz

A energia maremotriz se dá através da diferença de nível das marés. O uso desta energia se trata de um empreendimento de geração de energia renovável, com uma alta capacidade de previsão da quantidade de geração de energia. Porém, por ser um tipo de geração de energia de alto custo, as Usinas não são muito frequentes. 

Um exemplo deste tipo de Usina é a Usina maremotriz do Iago Sihwa, na Coreia do Sul, que possui uma capacidade anual de geração de 540GWh, e provê uma quantidade significativa de energia para o país.

3. Usina Marítima

A energia gerada através das ondas do mar é outro tipo de energia limpa, renovável, que apresenta poucos impactos ambientais, e possui abundância de recursos.

Hoje, possuímos uma usina desta característica no Brasil, a Usina de Pecém, no Ceará, que foi a primeira da América Latina a pôr em prática esta tecnologia.

4. Usina Termoelétricas

Usinas termoelétricas compõem um tipo de energia não renovável, com alto índice de emissão de CO2, porém ainda é um dos tipos de geração de energia mais utilizado no mundo. 

Por que disto? Bem, alguns países não possuem recursos naturais para investir grande parte dos seus recursos apenas em tecnologia renovável.

Mesmo esta situação mudando ao longo dos anos, com o início dos investimentos em outras fontes de energia como solar e eólica; as Usinas termo elétricas possuem alto índice de confiabilidade de geração de energia, e sua capacidade de geração pode ser ajustada de acordo com a demanda. Ou seja, quando houver um decréscimo na produção de energia eólica ou solar por condições climáticas, as usinas termoelétricas podem suprir esta perda.

5. Usina Solar Fotovoltáica

Usinas solares fotovoltaicas fazem parte do tipo mais comum de geração de energia através do sol. A flexibilidade destes sistemas permite desde grandes usinas até instalações residenciais.

Hoje, um dos principais problemas deste tipo convencional de produção de energia se dá pelo fato de que altas temperaturas influenciam na capacidade de saturação do painel. Ou seja, quanto maior a temperatura na placa, menor a capacidade de geração do painel solar.

6. Usina Termo-Solar

A energia solar térmica é uma geração de energia limpa e renovável, em que nos primeiros momentos se obtém uma energia solar térmica para produzir eletricidade.

A principal vantagem deste sistema é que ele é mais resistente a altas temperaturas, ao contrário da Usina fotovoltaica tradicional. Em algumas usinas, são utilizados concentradores, grandes espelhos, para aumentar a quantidade de radiação solar.

7. Usina Solar Flutuante

É composta por painéis solares em cima de um rio, ou represa. A principal vantagem da utilização deste sistema de energia renovável se da pelo fato de que a água resfria o painel solar, que precisa de temperaturas baixas para manter uma produção de energia elevada.

A primeira usina deste tipo no Brasil foi instalada em Sobradinho, na Bahia em agosto de 2019.

8. Usina Nuclear

Embora a Energia Nuclear faça parte de uma energia renovável, a história nos mostrou que os riscos para este tipo de geração de energia limpa, são fatais. Por isto, mesmo com o aprimoramento da tecnologia ao longo dos anos, este tipo de geração de energia tende a ser cada vez menos utilizado ao redor do mundo. 

No ano de 2010, antes do acidente de Fukushima, no Japão, existiam 55 reatores em operação no país. Em 2017, apenas 5 reatores continuam em funcionamento no país. E a mesma estratégia para reduzir o uso de energia nuclear foi adotada por outros países como Alemanha, França e Suécia.

9. Usina Eólica Onshore

É a energia gerada através do vento, e localizada em parques eólicos. É uma fonte de energia limpa, com poucos impactos ambientais.

Uma das características deste tipo de Usina é a facilidade para manutenção, e o baixo custo de instalação e manutenção.

10. Usina Eólica Offshore

É a energia gerada através do vento, porém localizadas no meio do oceano. Uma das características para implantação desta Usina é o oceano possuir águas rasas, por isto é comum o uso deste sistema no norte europeu.

Embora seja uma Usina com custos mais elevados, por ser localizada no oceano, sua capacidade de geração é maior em relação às Usinas Eólicas Onshore.

11. Usina de Biogás

São compostas por reatores anaeróbicos, ou seja, bactérias, responsáveis por converter a energia química do gás em energia mecânica através de um processo de combustão.

12. Usina de Biomassa 

A tradicional Usina de Biomassa é o meio de produção de energia mais antigo do mundo, utilizada antigamente por países frios para cozinhar e para aquecimento. Este meio tradicional de geração de energia ainda é utilizado por grande parte da população da índia, um dos motivos disto é a desigualdade social.

Atualmente, existem outros tipos não convencionais para a produção de energia através da Biomassa, e isso inclui a produção de energia através de restos de alimentos e através de lixo reciclado.

Em conclusão, a diversificação da matriz energética emerge como uma necessidade imperativa para garantir a sustentabilidade e a segurança energética no futuro.

É crucial que continuemos a promover o uso consciente de energia e a transição para fontes renováveis, reconhecendo o papel fundamental que desempenham na mitigação das mudanças climáticas e na preservação do meio ambiente para as gerações futuras.

Ao adotarmos uma abordagem mais diversificada e sustentável em relação à nossa produção e consumo de energia, podemos moldar um futuro mais resiliente e próspero para todos.

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Beatriz Zanut Barros

Engenheira de Energia; formada pela Universidade Presbiteriana Mackenzie; com Mestrado em Energia Renovável pela Universitat Politècnica de Catalunya, em Barcelona; profissional no setor de armazenamento de energia com vasta experiência em expansão de sistemas de transmissão e análise de mercado de energia em países latino-americanos.