Usinas Termelétricas de ciclo combinado e uso de gás natural na Matriz Nacional

Autor: Lúcio Flávio de Souza Bindá

e-mail: luciobinda1@gmail.com

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A geração de energia elétrica através de uma usina termoelétrica de ciclo combinado ocorre da seguinte forma: É  um processo que combina a operação de uma turbina à gás ou óleo diesel,  a expansão dos gases resultantes da queima do combustível que aciona a turbina a gás, que está diretamente acoplada ao gerador e, desta forma, a potência mecânica é transformada em potência elétrica. Por sua vez a turbina a vapor  utiliza- se do reaproveitamento do calor dos gases de escape da turbina a gás, na caldeira de recuperação de calor, a queima do combustível propicia o aquecimento de água armazenada no reservatório, o que forma um vapor, que, por sua vez, é direcionado para as turbinas a vapor da usina que também geram eletricidade. 

Em geral, as fontes de energia utilizadas pelas termoelétricas não são renováveis, sendo a maioria de origem fóssil, o que eleva a preocupação sobre a disponibilidade desses recursos a médio e longo prazo. Além disso, questiona-se também a geração de poluentes para a produção de energia termoelétrica, que emite uma grande quantidade de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera. Contudo as usinas mais modernas fazem uso quase que exclusivamente do gás natural que apresenta uma vantagem ambiental significativa em relação a outros combustíveis fósseis, em função da menor emissão de gases poluentes que contribuem para o efeito estufa.

Quantitativa e qualitativamente, o maior ou menor impacto ambiental da atividade está relacionado à composição do gás natural, ao processo utilizado na geração de energia elétrica e remoção pós-combustão e às condições de dispersão dos poluentes, como altura da chaminé, relevo e meteorologia. No entanto, uma restrição feita a essas usinas é a necessidade de captação de água para o resfriamento do vapor, característica que tem sido um dos entraves ao licenciamento ambiental. Apenas como exemplo, o estudo sobre gás natural do Plano Nacional de Energia 2030 registra que o volume de CO2 lançado na atmosfera pode ser entre 20% e 23% inferior àquele produzido pela geração a partir do óleo combustível e entre 40% e 50% inferior aos casos de geração a partir de combustíveis sólidos, como o carvão. 

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Os principais poluentes atmosféricos emitidos pelas usinas termelétricas a gás natural são dióxido de carbono (CO2), óxidos de nitrogênio (NOX) e, em menor escala, monóxido de carbono e alguns hidrocarbonetos de baixo peso molecular, inclusive metano. Na cadeia produtiva do gás natural, entre os impactos socioambientais positivos, há a geração de royalties para os municípios em que as usinas estão localizadas, incremento das atividades de comércio e serviços, principalmente na fase de exploração e produção do gás natural e da construção da usina, e geração local de empregos. Além disso, as termelétricas, por se tratarem de unidades de pequeno porte, não exigem a escolha de um terreno específico e podem ser construídas nas proximidades de centros de consumo. Isto elimina a necessidade de grandes linhas de transmissão para transporte da energia produzida às instalações de distribuição. Um outro ponto a se observar a respeito das usinas termoelétricas é sobre o elevado consumo de água por elas realizado, o que gera novas críticas a essa forma de produção de energia. Utiliza-se água tanto para a produção de calor quanto para alimentar o sistema de refrigeração de suas turbinas, de modo que a escassez desse recurso pode tornar-se também um problema energético. 

O Brasil traz consigo a predominância de matriz da geração elétrica altamente renovável, destacando-se em comparação a matriz mundial. Com esse status, as fontes de energia hidráulica ocupam o primeiro lugar há geração de eletricidade, algo entorno de 68,44% do total da capacidade instalada no país. Embora os combustíveis responsáveis pela operação das unidades termoelétricas não se enquadrem na categoria de recursos renováveis, o uso dessa fonte responde por 28,26% da produção de energia elétrica em território nacional, segundo (ANEEL) [1]. Conclui-se então que o uso dessa modalidade de geração de eletricidade tem não só uma relevante contribuição na matriz do país no âmbito econômico e ambiental, mas também na área da tecnologia onde o processo demanda usinas cada vez mais eficientes e ecológicos.

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