Brasil tem a maior hidrelétrica em geração de energia do mundo; conheça Itaipu

Como todo megaprojeto, a usina hidrelétrica de Itaipu viveu uma jornada de muito trabalho, desafios e investimentos até se tornar o que é hoje: a maior geradora de energia acumulada do planeta, ou seja, a que mais produziu energia limpa e renovável desde sua estreia, em 1984. Construída no rio Paraná, na fronteira entre Brasil e Paraguai, o empreendimento possui, ao todo, 7.919 m de extensão em barragens, com o obstáculo principal alcançando os 196 metros — o mesmo que um prédio de 65 andares, segundo cálculos da Celere. 

Esta é a terceira de uma série de reportagens sobre megaprojetos ao redor do mundo. O Olhar Digital já abordou a construção da ilha artificial de Dubai e até o Lincoln Tunnel, o túnel subaquático de Nova York.

Entendendo uma usina hidrelétrica: 

• Começando pelo básico, uma hidrelétrica pode ser definida como um conjunto de obras e equipamentos cuja finalidade é a geração de energia elétrica, por meio do aproveitamento do potencial hidráulico existente num rio — sim, é uma obra muito engenhosa que usa a força das águas para gerar energia; 
• Quanto maior o volume da queda de um rio, maior é o seu potencial de aproveitamento na geração de eletricidade; 
• Entre as vantagens desse empreendimento estão, principalmente, a produção de energia renovável e, claro, de forma mais barata em relação aos custos da produção via energia nuclear; 
• Há ainda aspectos positivos para o meio ambiente, já que o processo não resulta em poluentes para o ar ou subprodutos tóxicos, além da geração de empregos, desenvolvimento econômico e o aumento da confiabilidade de sistemas elétricos; 
• Isso não significa que o ambiente esteja ileso, há ressalvas: elas também podem prejudicar a vegetação, bem como a fauna terrestre, a biodiversidade dos rios, desapropriação de terras produtivas devido à inundação e a perda de heranças históricas, levando também a um impacto social; 
• Em suma, no entanto, o objetivo é que uma hidrelétrica contribua mais positivamente, por isso, são necessários muitos estudos antes de iniciar um projeto dessa magnitude e responsabilidade. 

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Uma usina hidrelétrica compõe-se, basicamente, das seguintes partes: barragem, sistemas de captação e adução de água, casa de força e sistema de restituição de água ao leito natural do rio. Cada parte se constitui em um conjunto de obras e instalações projetadas harmoniosamente para operar eficientemente em conjunto.  

Definição de usina hidrelétrica pela Itaipu Binacional. 

Em entrevista ao Olhar Digital, a Diretoria Técnica de Itaipu explicou que, “em termos simples, para transformar a água de um rio em energia elétrica, em uma usina hidrelétrica, é necessária a construção de uma barragem para represá-lo, formando um lago artificial que pode ter duas funções: acumular água para quando houver diminuição de vazão no rio e prover um desnível para a queda da água (aumento da energia potencial gravitacional da água)“.

Na Itaipu, a barragem serve, principalmente, para produzir o desnível necessário para o acionamento das turbinas, já que seu reservatório tem pequeno volume quando comparado com a vazão do rio. A água do reservatório passa pela tomada d’água, que é uma estrutura de captação que levará a água por tubulações até as turbinas. Com isso, tem-se a conversão da energia potencial gravitacional da água em energia cinética (de movimento). A rotação da turbina, movimentada pelo fluxo d’água, faz girar o rotor do gerador, cujo campo magnético, ao se deslocar, produz energia elétrica.

A energia elétrica produzida, após passar por transformadores elétricos para adequação de seu nível de tensão, é entregue aos usuários finais por meio de um sistema de transmissão de energia. Tudo isso envolve o trabalho de muitos engenheiros, técnicos e diversos outros profissionais.

Usina hidrelétrica de Itaipu: uma obra gigante 

As análises sobre o projeto Itaipu surgiram durante os Governos do Brasil e do Paraguai nos anos 1960. Em 1974, nasceu a Itaipu Binacional, entidade responsável pela construção e operação do empreendimento. 

A construção começou em 1975 e ocorreu em fases, levando quase 10 anos para uma inauguração oficial, que ocorreu só em maio de 1984. Apesar da estreia, no entanto, o projeto só foi de fato finalizado – conforme o planejado, com 20 unidades geradoras de energia – em 2007. 

Embora seja, a longo prazo, um empreendimento de ‘baixo custo’, a construção de uma usina hidrelétrica não é tão simples e barata, já que demanda enormes esforços de vários setores como o de engenharia civil, elétrica, mecânica, hidráulica, transportes etc. 

O nome Itaipu foi tirado de uma ilha que existia perto do local de construção. Na família linguística tupi-guarani, o termo significa “pedra que canta” (ou “pedra na qual a água faz barulho”).  

Para além dos estudos a respeito do potencial hidráulico latente de um rio, há ainda a necessidade de especialistas em cálculos, mão de obra, materiais, equipamentos e todo o aparato para que o local possa produzir energia elétrica com segurança. 

No caso da usina Itaipu, foram necessários esforços fenomenais e um planejamento minucioso para que o projeto saísse do papel. Vamos em pontos: 

• Para começar, após o fim da escavação do desvio do Rio Paraná, em 1978, foram necessárias 58 toneladas de dinamite para explodir as ensecadeiras a fim de criar um curso para a água; 
• Foram necessários também mais de 20 mil caminhões e quase 7 mil vagões ferroviários para transporte de materiais e peças – a primeira roda da turbina, com 300 toneladas, saiu de São Paulo em 4 de dezembro de 1981 e chegou ao canteiro de obras somente em 3 de março de 1982;
• Na construção foram usados 12,7 milhões de m³ de concreto – o suficiente para construir 210 estádios de futebol do tamanho do Maracanã, de acordo com a portal da Celere, empresa de soluções de obras e tecnologia; 
• Além de 500 mil toneladas de cimento por ano e 50 milhões de toneladas de terra e rocha; 
• A quantidade de ferro e aço também impressionam – o suficiente para construir 38 Torres Eiffel; 
• 40 mil trabalhadores participaram da construção. Mais de 9 mil moradias, e até um hospital, foram construídas nas margens para abrigar os funcionários; 
• Hoje, Itaipu consiste em uma série de barragens que, ao todo, somam 7.919 m de extensão; 
• O volume de água no nível máximo normal chega a 29 bilhões de m³, com uma extensão de 170 km; 
• Ela possui as 20 unidades geradoras de 700 megawatts (MW) cada, conforme planejado, e 14 gigawatts (GW) de potência instalada; 
• Ao todo, o investimento custou US$ 17,6 bilhões (quase R$ 90 bilhões na conversão atual). 

Itaipu fornece cerca de 10% da energia consumida no Brasil e 88% do consumo paraguaio. Ela é a maior geradora de energia limpa e renovável do planeta, tendo produzido mais de 2,9 milhões de GWh desde o início de sua operação – essa energia acumulada seria suficiente para atender à demanda brasileira por aproximadamente 5 anos e 3 meses, ou o mundo inteiro por 1 mês, 10 dias e 19 horas. 

Para fins de comparação, o Brasil precisaria queimar 588 mil barris de petróleo por dia para obter em plantas termelétricas a mesma produção de energia de Itaipu. 

A construção da Itaipu Binacional foi considerada um trabalho de Hércules pela revista “Popular Mechanics”, dos Estados Unidos. A expressão remete a uma tarefa extremamente difícil ou desafiadora, que exige grande esforço, força e habilidade para ser realizada. 

No que diz respeito à segurança, a hidrelétrica de Itaipu utiliza práticas internacionais, com técnicas e procedimentos para monitorar e avaliar o comportamento e a saúde estrutural das barragens.

A equipe realiza monitoramento diário através de leituras de instrumentos, inspeções visuais nas estruturas e emite relatórios periódicos de desempenho cujos resultados atestam o bom comportamento da barragem. Além disso, os trabalhos de segurança de barragens são avaliados por um grupo de consultores internacionais a cada quatro anos.

Porta-voz técnico da Itaipu Binacional ao Olhar Digital.

Itaipu e o meio ambiente 

Segundo o superintendente de Gestão Ambiental de Itaipu, Wilson Zonin, apesar dos benefícios de se produzir uma energia limpa e renovável, a usina reconhece, sim, alguns impactos negativos na região, entre elas a perda de área produtiva, principalmente no setor de alimentos como um todo; além de perdas de áreas protegidas e turistícas e a desagregação das comunidades rurais, entrando na lista dos possíveis impactos sociais.

Contudo, hoje, após trabalho de recuperação, há mais pontos positivos que negativos se tratando da Itaipu. A usina, inclusive, é conhecida justamente por seu pequeno impacto ao meio ambiente – se comparada a outras -, já que se dedicou à reverter prejuízos. Como parte de sua responsabilidade social e missão, ao longo dos anos a empresa se adequou às necessidades regionais e desenvolveu diversos projetos ambientais para a revitalização das áreas afetadas, a começar pelo reflorestamento.

A Itaipu se destaca no Brasil e no mundo como uma empresa que gera atualmente um pequeno impacto ambiental na emissão de gases de efeito estufa, e com sequestro que é 30 vezes superior às emissões. Várias atividades de recuperação foram feitas pela empresa ao longo dos seus 50 anos, a primeira foi o reflorestamento, e que teve grande impacto também na biodiversidade da região – esse ano, esses refúgios biológicos comemoram 40 anos.

Os impactos positivos com a restauração de mais de 30 mil hectáres de florestas e áreas de proteção do lado brasileiro é magnífica, e permite que a região possa ter um dos maiores patrimônios ambientais. O Oeste do Paraná se destaca neste sentido, e a Itaipu contribui muito para esses indicadores.

Wilson Zonin, superintendente de Gestão Ambiental de Itaipu, ao Olhar Digital.

O especialista pontuou cada projeto, ação e medida que a Itaipu vem adicionando para recuperar e avançar na região a qual a hidrelétrica abrange. Ele também destacou que, desde o ano passado, a partir de uma nova gestão, a companhia expandiu sua área de atuação, ampliando também a missão de sustentabilidade.

O nosso lago permite a produção de peixes, temos um trabalho com pescadores. Estamos avançando também nas parcerias com Paraguai e governo federal para elevar ainda mais a produção de alimentos nas águas, o que estamos chamando aqui de Revolução Azul, um compromisso da gestão Itaipu. Nos últimos 20 anos, ela tem mudado a sua missão e, atualmente, não é mais só a produção de energia a partir da água, mas produção com responsabilidade social e ambiental, contribuindo para o desenvolvimento sutentável do Brasil e Paraguai.

Atualmente, a Itaipu Binacional atua em todo estado do Paraná, com 399 municípios, e mais 35 do Mato Grosso do Sul. A empresa possui diversos programas socioambientais, como o ‘Itaipu, mais que energia‘, que aborda grandes eixos de sua função e dever, incluindo investimento em pesquisas que vão desde ações de apoio voltadas à comunidades indígenas até o estudo de plantas medicinais.

Em 2000, a Itaipu Binacional gerou 93,4 bilhões de quilowatts-hora e estabeleceu um novo recorde mundial de produção. Em 2004, quando completou 20 anos de atividade, a usina já havia gerado energia suficiente para abastecer o mundo durante 36 dias. 

Para quem não é familiarizado com o tema, sim, todo o processo de transformar água em energia (e de forma sustentável a todas as áreas) pode parecer mágica, mas se concentra basicamente em cálculos, uso de recursos naturais e tecnologia – e se engana quem pensa que o sistema é novo, viu? A utilização da energia hidráulica como fonte de energia renovável é bem tradicional e antiga.  

Segundo o professor Fernando de Lima Caneppele, em entrevista ao jornal da USP, a utilização da força da água para gerar energia remonta aos tempos da Grécia Antiga e do Império Romano, há vários séculos (sim, faz muito tempo). Foi em 1878, nos Estados Unidos, que uma usina hidrelétrica de pequeno porte foi instalada pela primeira vez. 

Para quem quiser entender mais sobre Itaipu, o site oficial da hidrelétrica possui uma navegação pela linha do tempo de construção do megaprojeto, separada pelos desafios humano, energético e diplomático. Veja aqui!  

Itaipu e todo seu potencial  

Em 2016, a Itaipu superou o recorde de 98,8 milhões de MWh estabelecido em 2014 pela usina Três Gargantas, da China. Ela recuperou o primeiro lugar mundial em produção anual de energia limpa e renovável com seus 103,1 mil de GWh. 

Em 2020, no entanto, a chinesa voltou ao topo, reestabelecendo o recorde mundial em termos de produção anual de energia com 111,8 mil GWh gerados. Ela lidera desde então.

Em capacidade de geração, a instalação também perde para a hidrelétrica chinesa, além da usina de Baihetan, também da China, assim, Itaipu é a terceira globalmente no que diz respeito a capacidade instalada.

Vale destacar que, apesar do ranking anual e de capacidade total, em energia acumulada (desde o início de sua operação) a Itaipu é a maior hidrelétrica do mundo – sim, mesmo com as chinesas obtendo maior capacidade de produção. Desde quando começou a operar, em maio de 1984, ela já gerou mais de 2,9 bilhões de MWh – e, como mencionamos nos parágrafos acima, aguarda um novo recorde para março.

Entendendo melhor o ranking:

• A Itaipu é a maior geradora em energia acumulada do mundo. A empresa é a que mais produziu energia elétrica na história da humanidade. importante pontuar que ela está na ativa há 40 anos, o que fundamenta o título;
• No ranking anual (quanto cada usina gera por ano), a Três Gargantas está na frente de Itaipu. Vale pontuar que a chinesa é um empreendimento mais novo e com maior capacidade;
• No que diz respeito a capacidade total (o quanto cada uma pode gerar de energia), as usinas de Três Gargantas e Baihetan ganham de Itaipu – Três Gargantas tem o dobro de capacidade da hidrelétrica brasileira. Lembrando que isso ao nível mundial, deixando o Brasil no top cinco dos detentores das maiores hidrelétricas.

Toda a energia já gerada por Itaipu seria suficiente para abastecer o mundo todo por mais de 42 dias. Sua produção em 2023, de 83,9 milhões de MWh, seria suficiente para abastecer o mundo por cerca de 1 dia, e foi responsável por atender cerca de 10% de todo o consumo de eletricidade do Brasil, e cerca de 88% de todo o consumo do Paraguai.

Sendo o Brasil um dos países que mais utiliza hidrelétricas, bem como a China, Canadá, Rússia e Estados Unidos, é claro que não existe por aqui somente a usina de Itaipu, embora ela seja hoje a principal: são mais de 100 usinas desse tipo espalhadas pelo país. Entre elas se destacam: 

• Usina Hidrelétrica de Itaipu Binacional: Rio Paraná; 
• Usina Hidrelétrica de Belo Monte: Rio Xingú; 
• Usina Hidrelétrica de Tucuruí: Rio Tocantins; 
• Usina Hidrelétrica de Jirau: Rio Madeira; 
• Usina Hidrelétrica Santo Antônio: Rio Madeira. 

A primeira hidrelétrica do Brasil (e América Latina) surgiu há mais de 120 anos, em Minas Gerais, quando turbinas importadas dos EUA foram instaladas pela Usina de Marmelos nas águas do Rio Paraibuna. Esse foi o ponto de partida para o Brasil se tornar o gigante do setor que é hoje!

A produção de energia hidrelétrica se faz conforme a disponibilidade dos rios e a necessidade de cada país, ao contrário das outras fontes que, hipoteticamente, podem ser instaladas em qualquer localidade. Alguns países já exploraram todo o seu potencial hidráulico disponível e outros apenas o que foi necessário ou viável economicamente.