As usinas termoelétricas produzem eletricidade a partir da energia química armazenada em um combustível, como petróleo, carvão ou mesmo combustíveis nucleares,
O funcionamento de uma usina termoelétrica
Ainda que possam ser utilizados combustíveis diversos (carvão, petróleo e gás natural, entre outros), a produção de energia segue em todos os casos a seguinte sequência:
1. O calor gerado ao queimar o combustível é utilizado para aquecer água em uma caldeira.
2. A água transforma-se em vapor, o qual é superaquecido e dirigido para as pás das turbinas. O impacto do vapor contra elas acaba produzindo a rotação do eixo da turbina.
3. Um gerador, acoplado ao eixo da turbina, produz eletricidade à medida que ela gira.
4. Ao gerador, está ligado um transformador, que é responsável por levar as características elétricas dessa corrente aos valores ideais para sua distribuição com um mínimo de perdas.
Além disso, como pode ser visto no esquema abaixo, existe um sistema de refrigeração que permite reconverter o vapor de água que passou pelas turbinas em água líquida. Então, reinicializa-se o ciclo a partir da energia térmica obtida dos combustíveis.
A contaminação causada pelas usinas térmicas
Um dos problemas associados às usinas térmicas de carvão ou petróleo é a contaminação zoar provocada pelos gases emitidos na atmosfera durante a combustão do petróleo cu do carvão, quando então são produzidos óxidos de nitrogênio e de enxofre. Mesmo com as altas chaminés, cuja finalidade é tentar minimizar a poluição causada, essas usinas contaminam o ambiente.
O petróleo é transportado em enormes navios ou em tubulações que cobrem grandes distâncias, chamadas oleodutos. O gás também é transportado por extensas tubulações, nesse caso chamadas gasodutos. O carvão, porém, é transportado por meio de caminhões, ou de trens, até os centros de consumo.
A localização de muitas centrais elétricas é determinada pela fonte de energia que empregam como matéria-prima. Muitas das que utilizam o petróleo se situam junto ao mar para facilitar a transferência do combustível.
A contaminação térmica
Nem toda a contaminação provocada pelas usinas termoelétricas está relacionada com a emissão de gases tóxicos. Outra maneira de poluir o ambiente ocorre como consequência de a temperatura da água lançada pelo sistema de refrigeração da usina em algum rio ou lagoa, ou mesmo no mar, nas suas vizinhanças, estar muitas vezes acima das médias de temperatura nesses locais. Esse aquecimento, sendo mantido por longos intervalos de tempo, pode alterar radicalmente as características físicas ou químicas do ecossistema, causando uma mortandade intensa de peixes, plantas e outros seres que habitam o lugar.
A dupla geração
O rendimento normal das usinas termoelétricas de combustíveis fósseis pode ser muito melhorado. Comumente, esse rendimento situa-se em uma faixa que vai dos 30% aos 50%, o que quer dizer que até metade da energia produzida pode ser perdida para o ambiente. Em função disso e do aumento das quantidades de dióxido de carbono lançadas na atmosfera por esse tipo de usina, cientistas e engenheiros têm-se preocupado, com certa tenacidade, com a determinação de novos processos operacionais dos quais resultem uma maior eficiência e uma menor poluição.
Um desses processos é o da “dupla geração”, que consiste em aproveitar simultaneamente a energia armazenada nos combustíveis para duas finalidades distintas:
- Por um lado, o combustível é usado normalmente para gerar energia elétrica por meio de um alternador, ou gerador comum.
- Por outro lado, o calor residual, proveniente tanto da operação desse gerador quanto da queima do combustível, pode ser usado para ativar um circuito de aquecimento, ou mesmo para aquecer a água de um segundo circuito, até convertê-la em vapor que acione um segundo alternador etc.
Por: Miguel de Castro Oliveira Martins
