Geração de energia: como a energia elétrica é gerada?
A energia elétrica é indispensável para o nosso cotidiano. Utilizamos a eletricidade em praticamente todas as atividades diárias, como iluminação, operação de eletrodomésticos e em muitos outros aspectos que garantem conforto e funcionalidade. Contudo, nem sempre pensamos em como essa geração de energia acontece.
No Brasil, a maior parte da eletricidade vem de hidrelétricas, mas há várias outras fontes que possuem diferentes métodos de geração, como a energia eólica, solar, biomassa, geotérmica, nuclear e termelétrica.
Neste artigo, vamos explorar como cada tipo de energia é gerada, suas características e seus impactos ambientais.
A geração de energia elétrica
A geração de energia elétrica depende das fontes utilizadas e de suas características. Podemos dividir as fontes de energia em duas categorias principais: renováveis e não renováveis.
Fontes renováveis, como solar e eólica, usam recursos que são naturalmente reabastecidos, como a luz do sol e o vento.
Já as fontes não renováveis dependem de recursos finitos, como carvão e gás natural, além de emitirem gases de efeito estufa, prejudiciais ao meio ambiente.
A seguir, vamos explorar como cada tipo de energia é produzida e entender os processos envolvidos.
Energia hidrelétrica
No Brasil, a energia hidrelétrica é a principal fonte de eletricidade, representando 63,8% da matriz energética.
A produção ocorre em usinas hidrelétricas, onde a força das águas é aproveitada para mover turbinas que, por sua vez, acionam geradores para a produção de energia elétrica.
Para o funcionamento, essas usinas exigem a construção de barragens em rios, formando grandes reservatórios de água. A água represada passa por turbinas, convertendo a energia potencial da água em energia mecânica e, então, em energia elétrica.
A geração de energia hidrelétrica é considerada limpa, pois não emite gases do efeito estufa.
Energia eólica
A energia eólica é uma fonte limpa e renovável que utiliza a força dos ventos para gerar eletricidade. Esse tipo de energia representa cerca de 9,3% da matriz energética do Brasil e cresce constantemente devido ao seu baixo impacto ambiental.
E geração de energia eólica ocorre em parques eólicos, onde são instalados aerogeradores. A força dos ventos é responsável por movimentar as pás – estruturas similares às hélices que ficam na extremidade do aerogerador – que impulsionam o giro do rotor.
O movimento do rotor é multiplicado no interior de uma caixa multiplicadora (gearbox). Por fim, essa energia cinética da rotação chega no gerador, responsável pela conversão em energia elétrica.
Energia solar
A energia solar vem ganhando destaque e hoje representa 17% da matriz energética brasileira. Ela é gerada por meio de painéis fotovoltaicos que convertem a luz solar em eletricidade, utilizando o efeito fotovoltaico.
Nesse processo, a luz solar, composta por fótons (que são partículas da luz solar responsáveis por transportar energia), atinge as células fotovoltaicas presentes nos painéis solares.
A energia dos fótons interage com o material semicondutor das células fotovoltaicas, que geralmente são compostas por silício, que é tratado para criar duas camadas com diferentes cargas elétricas.
Para criar uma carga negativa, o silício é dopado com boro, e para criar uma carga positiva, é dopado com fósforo. Essa interação faz com que alguns elétrons se soltem dos átomos do material semicondutor.
Os elétrons liberados se movimentam dentro da célula. O movimento dos elétrons cria um fluxo de corrente elétrica.
Energia biomassa
A geração de energia a partir da biomassa, representando cerca de 9% da energia no país, envolve a queima de substâncias orgânicas, como resíduos agrícolas, florestais e excrementos animais, para gerar eletricidade.
No processo mais comum, conhecido como cogeração, a biomassa é queimada em caldeiras que produzem vapor, o qual movimenta turbinas conectadas a geradores de eletricidade.
Como a biomassa utiliza resíduos naturais, é considerada uma fonte renovável e seu impacto ambiental é menor, já que o dióxido de carbono liberado durante a queima é compensado pela absorção de CO₂ das plantas durante seu crescimento.
Energia geotérmica
A geração de energia geotérmica ocorre a partir do calor do interior da Terra. Esse tipo de energia é mais comum em áreas geologicamente ativas, como regiões vulcânicas, onde o calor e o vapor são abundantes.
Em uma usina geotérmica, o vapor natural é captado e direcionado para turbinas, que acionam geradores de eletricidade.
Essa fonte é renovável e emite poucos poluentes, sendo uma excelente alternativa aos combustíveis fósseis em locais onde o recurso está disponível.
No entanto, no Brasil, seu uso ainda é limitado devido à baixa atividade geotérmica.
Combustíveis fósseis
A energia termoelétrica, gerada a partir de combustíveis fósseis como carvão, petróleo e gás natural, ainda é amplamente utilizada. Ela é uma fonte não renovável, pois depende de recursos finitos e libera grandes quantidades de dióxido de carbono, intensificando o efeito estufa.
Nas usinas termoelétricas, a queima dos combustíveis gera calor, que aquece a água de uma caldeira, transformando-a em vapor. Esse vapor movimenta as turbinas, que acionam geradores de eletricidade.
As termelétricas são utilizadas para suprir a demanda em períodos de seca, quando as hidrelétricas operam com baixa capacidade.
Energia nuclear
A geração de energia nuclear ocorre pela fissão do urânio, onde os átomos são divididos para liberar uma enorme quantidade de calor. Esse calor aquece a água, produzindo vapor que aciona as turbinas, gerando eletricidade.
No Brasil, existem duas usinas nucleares em operação (Angra 1 e Angra 2) e uma terceira em construção.
Embora não emita gases de efeito estufa, a energia nuclear gera resíduos radioativos que exigem armazenamento seguro. Além disso, acidentes em usinas nucleares podem ser catastróficos, tornando-se uma alternativa que requer cuidados rigorosos em segurança.
Energia convencional vs. energia incentivada e o mercado livre de energia
No Brasil, há uma divisão entre energia convencional e incentivada. A energia convencional vem de fontes tradicionais como hidrelétricas e termelétricas, enquanto a incentivada provém de fontes alternativas como solar, eólica e biomassa.
A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) oferece incentivos para fontes renováveis, como descontos nas tarifas de uso de sistemas de distribuição e transmissão. Esses incentivos promovem o uso de fontes limpas e ampliam o acesso à energia sustentável.
O mercado livre de energia proporciona maior liberdade para empresas ao permitir que escolham suas fontes de energia e negociem condições contratuais. Dessa forma, empresas podem optar por energia incentivada, contribuindo para um sistema energético mais diversificado e sustentável.
Echoenergia: sua parceira no mercado livre de energia
A Echoenergia, parte do Grupo Equatorial, é especialista em geração e comercialização de energia renovável. Com uma capacidade instalada de 1,8 GW — incluindo 1,2 GW de parques eólicos no Nordeste e 574 MW em usinas solares no Piauí e na Bahia —, a Echoenergia oferece soluções sustentáveis e eficientes para empresas que buscam otimizar seus custos energéticos. Estamos comprometidos em ajudar nossos clientes a alcançar suas metas de eficiência e sustentabilidade.
