Hidrelétricas Reversíveis submersas e de circuito fechado no radar dos EUA
Dois estudos do Departamento de Energia dos Estados Unidos enxergam perspectivas de redução dos obstáculos com soluções como turbinas e motores submersos e UHRs de circuito fechado, eliminando a necessidade de conexão com uma fonte natural
Foto: Usina Hidrelétrica reversível Step de Revin, na França (Foto Eletronorte)
Os esforços cada vez mais urgentes para encontrar soluções de armazenamento em grande escala que deem suporte à expansão das fontes renováveis variáveis (eólica e solar) estão levando os pesquisadores a desenvolver tecnologias que ampliam os horizontes de alternativas conhecidas, mas com dificuldades de tempo, custo e/ou ambientais para viabilização, como as usinas hidrelétricas reversíveis (UHRs).
Na mais recente edição do seu Informativo Mensal de UHRs, divulgada esta semana, o Gesel/UFRJ publica como “Destaque do Mês” dois estudos do Departamento de Energia dos Estados Unidos que enxergam perspectivas de redução dos obstáculos com soluções como turbinas e motores submersos, eliminando obras civis para a construção da casa de força, e UHRs de circuito fechado, eliminando a necessidade de conexão com uma fonte natural. Foi mapeado o potencial de 15 mil locações para esse tipo de usina.
O primeiro estudo, conduzido pelo Argonne National Laboratory, identificou várias possíveis alternativas para ampliar a competitividade das UHRs, sendo a primeira delas a dos equipamentos submersos. O trabalho destaca que, convencionalmente, o arranjo da UHR inclui as turbinas submersas e os motores que bombeiam a água para o reservatório superior -e fazem a função de gerador na mão inversa- na superfície, em uma casa de força.
O pulo do gato é fazer todo o arranjo submerso, eliminando as obras civis para a construção da casa de força e ganhando com isso tempo e redução de custo. O texto sugere ainda que a solução pode ser aplicada em UHRs já existentes ou para gerar energia a partir de barragens construídas para outras finalidades.
Outra possibilidade seria o aproveitamento de minas a céu aberto, inundadas e abandonadas, como reservatórios naturais para UHRs, eliminando o custo da construção de novos, reduzindo os impactos ambientais da UHR e recuperando áreas de mineração degradadas.
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Uma terceira solução, chamada de “UHR geomecânica”, passa pelo bombeamento e armazenamento de água entre camadas de rochas específicas para mantê-la sob pressão até ser liberada por uma válvula para acionar uma turbina. A alternativa elimina a necessidade de terreno com altos e baixos para a promoção do desnível necessário à UHR e amplia consideravelmente a disponibilidade de novos locais para essas usinas.
O segundo estudo, do National Renewable Energy Laboratory, explorou as possibilidades de construção de UHRs de circuito fechado, utilizando mapeamento espacial com 30 metros de resolução para identificar cerca de 15 mil localizações onde esses arranjos poderiam ser construídos.
Segundo a publicação no site Energy.gov, do Departamento de Energia, atualmente cerca de 93% das soluções de armazenamento dos Estados Unidos são via UHRs. No Brasil, o Gesel/UFRJ vem coordenando estudos buscando viabilizar as UHRs no país.
O primeiro, concluído em julho do ano passado, com o patrocínio da CPFL Geração, concluiu pela viabilidade econômica da alternativa a partir do início da próxima década. Atualmente está em curso outro estudo, patrocinado pela State Grid, controladora da CPFL, previsto para terminar em meados de 2024, que tem como principal objetivo elaborar um Manuel de Inventário de Projetos de UHRs.
Fonte: Energia Hoje
