ENERGIA É VIDA. VIDA É ENERGIA. Não haveria nenhuma forma de vida se não existisse a energia. ENERGIA ELÉTRICA Guarde este endereço para os próximos acessos: www.ebanataw.com.br/energia

O engenheiro Roberto Massaru Watanabe que participou do projeto das grandes hidrelétricas brasileiras como Ilha Solteira, Itaipu e Tucuruí, apresenta as diversas formas econômicas de produção de eletricidade em larga escala e dá dicas para um consumo inteligente dessa energia. 

Devemos ter orgulho do Sistema Interligado Nacional pois no Brasil, de toda eletricidade 97% é produzida em usinas hidráulicas (dados de 2001), que é uma fonte 100% renovável, produz 0% de poluição do ar, 0% de poluição das águas e contribui com 0% com o Efeito Estufa. Nenhum outro país do mundo possui essas vantagens. Na maior parte do dia todas as capitais (Boa Vista está em vias de inauguração da adesão ao sistema interligado) são alimentadas por eletricidade  100% renovável e isso não depende da região e nem se ocorrem chuvas e estiagens pois o sistema interligado permite que a eletricidade produzida, por exemplo, nas Usinas Eólicas do Nordeste abasteça o moderno parque industrial (altamente robotizado) de Caxias do Sul. Como isto é possível? Watanabe explica.

Durante a construção de ITAIPU	Cada condutor tem 10,5 metros de diâmetro	VISITA A ILHA SOLTEIRA 33 ANOS DEPOIS	A BARRAGEM DE TERRA QUE AJUDOU A CALCULAR	A MESA DE OPERAÇÕES QUE ESTAVA SENDO DESATIVADA 33 ANOS DEPOIS	ACOMPANHANDO A CONSTRUÇÃO DE TUCURUÍ	INSPECIONANDO A MONTAGEM DA TORRE DA TRAVESSIA DO RIO TOCANTINS

O site foi desenvolvido por ocasião do Apagão 2000 quando a questão da eletricidade ganhou o interesse da população e muitos alunos pediram esclarecimentos pois seus professores não tinham conhecimento do parque energético do Brasil e, por isso, a linguagem adotada no site tem uma precupação pedagógica inclusive valendo-se de desenhos esquemáticos com cores exageradas para facilitar a compreensão dos fenômenos.

Veja, passo a passo, a questão da energia elétrica. Alguns exemplos são meramente ilustrativos e não estão atualizados. Caso você deseje mais detalhes, peço desculpas, e te oriento a utilizar algum mecanismo de busca. Dá trabalho atualizar e meu intuito é mostrar como e onde a eletricidade é produzida no Brasil e como a eletricidade é distribuída a todo Brasil pelo Sistema Interligado Nacional: 

2º PASSO: QUAIS SÃO AS FORMAS DE ENERGIA.

Ainda hoje encontramos regiões onde a energia humana é empregada para a extração do sal.

A primeira e mais primitiva forma de energia é a energia humana, a energia produzida pelos músculos humanos. A primeira demonstração de inteligência do ser humano acontece quando ele passa a utilizar o fogo (energia térmica). Essa fase de evolução dos humanos é chamada de Idade do Fogo. Num segundo instante, o ser humano aprende a tirar vantagens da energia humana de outros seres humanos. Cria a escravatura e ganha muito dinheiro com isso. Essa fase é muito triste e durou muitos milhares de anos. Os faraós no Egito, os grandes descobrimentos. Até nos dias de hoje encontramos, ainda, esse tipo de exploração. Depois ele descobre a energia dos animais (bois, vacas, cavalos) e passa a explorar esses coitados. Menos mal. Descobre a energia dos ventos e cria o moinho. Dom Quixote vê nos moinhos uma ameaça para a raça humana e resolve combater os moinhos. Vem o Watson e cria a Máquina a Vapor e começa a Era Industrial. Surge também os veículos, o automóvel, o barco a vapor, etc. Surge a Era Industrial. Consumo, emprego para todos, desenvolvimento, conforto. O grau de utilização de energias na escala acima demonstra o grau de desenvolvimento das nações. Em alguns países ainda se usa a energia humana, também tem países usando a energia do carvão mineral.

As energias existem em diversas formas:

Energia Cinética - Aquela que está contida em um corpo em movimento. Imagine um carro em alta velocidade. Ele possui uma grande quantidade de energia cinética. Quando ele bate em uma parede e pára, toda a energia cinética é utilizada para amassar o carro.

Energia Térmica - É conhecida também como energia calorífica, o calor. Serve para esquentar as coisas, fazer comida, esquentar a água do chuveiro, derreter o aço e muitas outras coisas.

Energia Potencial - Aquela produzida pelo corpo por estar em alturas diferentes. Segure um ovo em determinada altura. Por estar em certa altura, ele possui uma certa energia potencial. Ao largar, o ovo cai e vai se espatifar no chão. Quem espatifou o ovo foi a energia potencial nele contido.

Energia Elétrica - Aquela que está presente na eletricidade. Um fio elétrico transporta energia elétrica que poderá fazer girar o eixo de um motor. acender uma lâmpada, esquentar a água do chuveiro, ligar uma TV, um computador, etc.

Energia Calorífica - Aquela que é desenvolvida através do calor. Uma panela de água no fogão vai produzir muito vapor de água que sai sob pressão. Veja uma panela de pressão. O valor sai pela válvula com muita força.

Energia Atômica - Aquela que é produzida a partir da desintegração do núcleo do átomo. O núcleo do átomo, ao se desintegrar, libera uma quantidade muito grande de calor. Esse calor pode aquecer uma caldeira e o vapor prozudido nessa caldeira poderá produzir eletricidade em um gerador.

Energia Nuclear - A mesma que energia atômica.

Energia Química - Aquela que é liberada em uma reação química. Jogue uma colherinha de Sal de Fruta em um copo com água. Vai sair um monte de bolhas produzida pela energia química que está sendo liberada e que estava guardada no sal de frutas.

Energia Humana - Aquela que é produzida pela pessoa. Quando você transporta uma cadeira de um local para outro está utlilizando a energia humana.

Energia Animal - Aquela que é produzida pelos animais. Quando você quer levar um saco de batata de um local para outro, você pode utilizar um cavalo para isso. Neste caso você estará utilizando a energia do animal (cavalo).
Energia Eólica - Aquela que está contida no vento em movimento. Quando o vento bate nas pás de um catavento faz as pás se moverem.

Energia Solar - Aquela que é emitida pelo sol na forma de radiação. Essa radiação caminha milhões de quilometros até chegar à terra. É empregada pelas plantas para acionar o processo de fotossíntese que transforma o dióxido de carbono em carbono para formarem as folhas e os caules.

Energia Mecânica - Aquela que produz movimento. Todo objeto em movimento possui esta energia. Quando o eixo de um motor gira, está transmitindo energia mecânica.

3º PASSO: OS USOS DA ENERGIA.

São muitos os usos da energia em todas as formas mas consideramos os maiores usos, agrupando-os em:

Uso Industrial	Uso Público	Uso Residencial	Uso Comercial e Serviços

NOTA DO AUTOR DO SITE: Estes são apenas alguns exemplos ilustrativos e não estão atualizados. Caso você deseje mais detalhes, peço desculpas, e te oriento a utilizar algum mecanismo de busca. Dá trabalho atualizar e meu intuito é mostrar como e onde a eletricidade é produzida no Brasil e como a eletricidade é distribuída a todo Brasil pelo Sistema Interligado Nacional.

4º PASSO: OS MAIORES CONSUMIDORES DE ENERGIA (TODAS AS FORMAS) NO MUNDO.

EM MILHÕES DE kWh (quiloWatt hora)

1	Estados Unidos	2.900
2	Bloco da ex URSS	1.700
3	Japão	750
4	China	550
5	Canadá (ai que frio)	500
6	Alemanha (ai que frio também)	500
7	França	400
8	Grã-Bretanha	350
9	Itália	200
10	Brasil	200

NOTA: Dados de março de 2001.

5º PASSO: QUEM CONSOME MAIS ENERGIA (TODAS AS FORMAS) NO BRASIL.

1	Indústrias	39%
2	Uso Público e Transportes	19%
3	Residências	16%
4	Setor Energético	9%
5	Comércio e Serviços	8%
6	Outros	9%

NOTA: Dados de março de 2001

6º PASSO: ENERGIAS SEGUNDO SUAS FONTES E SEUS USOS.

7º PASSO: FONTES DE ENERGIA NO BRASIL.

1	Hidráulicas (Produzidas em Usinas Hidrelétricas)	37%
2	Derivados do Petróleo Gás Engarrafado (GLP) Gasolina Querozene Óleo Diesel Óleo Combustível	32%
3	Carvão Vegetal e Lenha	9%
4	Bagaço de Cana	7%
5	Álcool	4%
6	Carvão Mineral	3%
7	Gás Natural	2%
8	Outras Fontes	6%

Ainda há lugares no mundo que dependem quase que exclusivamente da energia produzida pela queima do carvão mineral.

8º PASSO: AS VANTAGENS E AS DESVANTAGENS DAS DIVERSAS FORMAS DE ENERGIA.

9º PASSO: COMO É O FUNCIONAMENTO DE UMA USINA TERMO-ELÉTRICA.

Usina termo-elétrica ou simplesmente TERMELÉTRICA é aquela que produz eletricidade a partir de uma fonte de calor. São mais conhecidas como Usinas Térmicas e são as preferidas no mundo todo, pela sua versatilidade pois são de construção simples e rápida, podendo ser instaladas junto aos centros de consumo e dispensam Linhas de Transmissão de longo percurso.

Usam como matéria prima qualquer material combustível como o carvão mineral, o óleo combustível devirado do petróleo, o gás natural, o combustível nuclear, o óleo diesel, o álcool, a gasolina, o bagaço da cana, o carvão vegetal, a lenha, o gás metano produzido em aterros sanitários,  Comp

Em todo o mundo, exceto no Brasil, cerca de 70% da energia elétrica é produzida em usinas desse tipo. O custo de produção do quilowatt é bem maior que na Hidrelétrica pois algumas matérias primas como o carvão mineral e o óleo combustível precisam ser comprados porém bem menor que o de uma usina nuclear. A grande desvantagem da usina térmica é a grande produção do dióxido de carbono CO2 e de fuligem que forma uma névoa preta que mancha as roupas, móveis e pessoas. Como se sabe, o dióxido de carbono é um gás que contribui com o Efeito Estufa e que está aumentando a temperatura média da terra. Outra desvantagem é que este tipo de usina usa combustível fóssil, isto é, petróleo, carvão mineral e xisto, fontes que estão se esgotando rapidamente.

Veja um desenho esquemático que mostra as transformações que ocorrem no processo de produção de eletricidade em uma Termelétrica:

SEQUÊNCIA: 1- O Reservatório guarda a matéria prima (óleo, gás, carváo, etc.); 2- A Matéria Prima é queimada produzindo Calor; 3- O Calor esquenta a Água que vira Vapor; 4- A pressão do Vapor movimenta a Turbina; 5- A Turbina é acoplada ao Gerador que produz a Eletricidade; 6- A Eletricidade é levada pela Linha de Transmissão aos Consumidores.

10º PASSO: COMO É O FUNCIONAMENTO DE UMA USINA NUCLEAR.

As Usinas Nucleares mais conhecidas como Bombas-Relógio foram o resultado de uma precipitação da ciência. Lançadas como a solução definitiva para a obtenção de eletricidade, demonstraram depois de muitos acidentes que ocorreram no mundo todo que trazem mais malefícios do que vantagens. O termo Bomba-Relógio é porque não se desenvolveu ainda uma tecnologia que seja 100% segura no controle da fissão nuclear pois a fissão, uma vez iniciada, não há meios de fazer cessar, de parar, de interromper.

Depois dos acidentes que  ocorreram em Chernobyl e em Fukushima, o mundo conheceu o perigo que oferecem e estão sendo desativadas rapidamente no mundo todo. A humanidade é meio lerda para certos assuntos. As bombas atômicas atiradas nas cidades de Hiroshima e Nagazaki em 1945, onde foram covardemente assassinados quase 200.000 civis e deixaram outros tantos aleijados e com câncer, não foi suficiente para os cientistas perceberam que a energia atômica não era uma coisa segura. Muitos países saíram construindo usinas nucleares, inclusive o Brasil que lançou na década de 80 o Programa Nuclear Brasileiro com a intenção de construir 9 Usinas Nucleares, tendo encomendado a fabricação junto a uma empresa alemã.

Mesmo sabendo dos riscos, alguns países dependem quase que exclusivamente desse tipo de usina pois não possuem nem carvão mineral, nem petrõleo, nem gás natural e nem rios com vazão suficiente para a produção em massa de eletricidade. Na França, por exemplo, cerca de 80% de toda energia elétrica produzida é de origem nuclear.

Os países que não têm recursos hídricos nem petrolíferos não têm outra alternativa. Necessitam descobrir um novo processo nuclear seguro. Caso contrário terão que fechar as portas. A França, por exemplo, já mandou a maior parte das indústrias que consomem grande quantidade de eletricidade para fora. Algumas delas vieram para o Brasil.

Além dos riscos, as usinas nuclear produzem o REJEITO que é a matéria prima usada no processo mas que antes mesmo da "queima total" são substituídas por novas. O material retirado possui ainda alto grau de radiação nuclear e precisam ser guardados em recipientes especiais (geralmente em tambores) e estes recipientes devem ser guardados em local seguro e protegido.

Veja um desenho esquemático que mostra as transformações que ocorrem no processo de produção de eletricidade em uma Usina Nuclear:

SEQUÊNCIA: 1- O Reator produz muito calor devido à fissão nuclear; 2- O Calor esquenta a Água que vira Vapor; 3- A pressão do Vapor movimenta a Turbina; 4- A Turbina é acoplada ao Gerador que produz a Eletricidade; 5- A Eletricidade é levada pela Linha de Transmissão aos Consumidores.

Conheça outros detalhes sobre o funcionamento das Usinas Nucleares brasileiras no site: www.eletronuclear.gov.br.

11º PASSO: COMO É O FUNCIONAMENTO DE UMA USINA HIDRO-ELÉTRICA.

A usina Hidro-Elétrica ou simplesmente HIDRELÉTRICA transforma as energias contidas na ÁGUA transformando-as em energia elétrica.

Ao observar um rio pensamos em aproveitar a energia das águas. Os antigos construíam Moinhos para moer o milho e o trigo para produzir farinhas.

No Quinto ano do Ensino Fundamental vimos em Ciclo Hidrológico que um rio possui nas suas águas 2 tipo de energias: Energia Cinética e Energia Potencial. A Energia Cinética é aquela proporcionada pela corrente, água passando, e podemos tirar grande quantidade de energia em rio pequeno de pequena vazão mas com grande velocidade ou em rio grande de grande vazão mesmo que tenha pequena velocidade.

A engenharia procura aproveitar as energias da água de 3 maneiras diferentes:

1- Energia Potencial de Grande Altura:

O aproveitamento da energia da água, tirando dela a Energia Potencial de Grande Altura encontramos na Usina Henry Borden:

Mesmo tendo uma vazão bem pequena, como a do rio Tietê em São Paulo, é possível extrair uma grande quantidade de energia elétrica. É o que é feito na Usina Henry Borden que desviando as águas do rio Tietê, conduz através do canal do rio Pinheiros e da tomada dágua de Pedreira abastece a usina, totalmente subterrânea (na foto vemos a entrada da usina), localizada em Cubatão.

Com um desnível de 720 metros os fortíssimos jatos dágua, com pequena vazão de 157 m³/s, lançados nas 14 Turbinas tipo Pelton, Henry Borden produz 889.000 kWatts de eletricidade.

A Turbina tipo Pelton recebe jato de água sob altíssima pressão e para equilibrar a rotação os jatos são fornecidos por 5 bocais simultaneamente. Ao atingir as pás da turbina, o jato dágua produz um fenômeno hidráulico chamado cavitação que vai "cavando" a fortíssima liga de aço de que é feita a pá, exigindo a sua troca frequente por desgaste.

2- Energia Potencial de Grande Volume:

O aproveitamento da energia da água, tirando dela a Energia Potencial de Grande Volume encontramos na Usina de Itaipu:

Em locais que oferecem grande volume de água, o aproveitamento se faz da energia potencial proporcionada pelo pêso da água. É o que é feito na Usina de Itaipu. Com relativamente pequeno desnível mas com grande vazão de água, a turbina tipo Francis recebe a água através de um dispositivo chamado CARACOL que consegue distribuir a mesma quantidade de água em toda a volta da turbina. Com isso, uma única turbina consegue produzir 700.000 kWatts de eletricidade. Itaipu que possui 20 dessas turbinas produz fantásticos 14.000.000 kWatts.

3- Energia Cinética de Grande Volume.

O aproveitamento da energia da água, tirando dela a Energia Cinética de Grande Volume encontramos na Usina de Santo Antônio:

A energia cinética (água corrente em movimento) contida em grande vazão é aproveitada pela turbina tipo Bulbo. É o que é feito na Usina de Santo Antônio. Mesmo sem nenhuma queda a grande vazão aliada à velocidade da água, a turbina tipo Bulbo consegue produzir 75.000 kWatts de eletricidade. Santo Antônio, com suas 50 turbinas tipo Bulbo, produz 3.750.000 kWatts.

Note que as obras servem para a instalação da turbina e não tem função de barragem pois não há preocupação em reservar, guardar a água e, portanto, não forma um Reservatório e nem inunda "vasta área de florestas" como dizem as "más línguas".

A grande vantagem das Hidrelétricas está no custo de produção da eletricidade pois usa como matéria prima a água que cai do céu, de graça. Outras vantagens são a não poluição do ar (não produz fuligem, nem gás carbOnico), não contribui com o efeito estufa e usa uma matéria prima 100% renovável.

12º PASSO: COMO É O FUNCIONAMENTO DE UMA USINA EÓLICA.

A Usina Eólica, utiliza os ventos para a produção de eletricidade. Possui uma grande hélice de 3 pás gigantescas funcionando como "cataventos".

O gerador é acoplado diretamente nas hélices, uma das dificuldades na instalação pois o gerador é uma peça muito pesada, e só produz eletricidade quando há vento. De noite, em geral, não tem vento. Outra dificuldade é o transporte das pás da hélice que costuma ter 60 metros de comprimento. Em Sorocaba temos uma das fábricas de pás de eólicas que exporta para o mundo todo. Nossa mão de obra é muito boa e fabricar essas pás, na mão, usando fibra de vidro requer muita paciência e muita prática pois as pás precisam ter exatamente o mesmo peso para que o giro da hélice seja perfeitamente equilibrado.

O Brasil possui o maior Parque de Geradores Eólicos que aproveita os fortes ventos que sopram o tempo todo no litoral do nordeste e também no litoral do sul. Veja no desenho abaixo a distribuição dos eólicos no nordeste - como se produz muito, mas muito mesmo, mais que o que todo o Nordeste precisa, grande parte da eletricidade produzida é enviada para os grandes consumidores do Sudeste e do Sul.

13º PASSO: COMO É O FUNCIONAMENTO DE UMA USINA FOTOVOLTAICA.

A Usina Fotovoltaica utiliza paineis fotovoltaicos que aproveitando uma propriedade de certos materiais como o silício que conseguem transformar a radiação luminosa vindo do sol em energia elétrica. A aplicação de células fotovoltaicas teve inicio nas calculadoras de mesa que anunciavam a vantagem de não precisar de pilhas. Atualmente os paineis fotovoltaicos podem ser adquiridos em lojas de materiais de construção e instalados até no telhado de casa.

Há incentivo governamental para a instalação de paineis fotovoltaicos e quando instalado na residência o excesso não utilizado pela casa pode ser vendido para a concessionária de eletricidade.

Para aplicações urbanas são instalados milhares de paineis e ocupam uma grande área, sendo o maior custo em áreas urbanas. Nas aplicações residenciais costuma-se negligenciar a necessidade de limpeza periódica não se prevê o acesso facilitado e os paineis ficam sujos de poeira e excremento de animais perdendo sua eficiência. Há sites recomendando a construção de uma passarela com tomadas de eletricidade e torneiras.

14º PASSO: O CAMINHO DA ELETRICIDADE.

A Eletricidade funciona em um CIRCUITO. Para funcionar o circuito deve ser fechado e equilibrado, isto é, o que se consome deve ser produzido e, ao mesmo tempo, o que se produz deve ser consumido. Se isto não for obedecido vai ocorrer uma queima, isto é, se o ventilador tentar consumir mais que o que é gerado vai queimar o gerador e, ao contrário, se o gerador tentar produzir mais que o que está sendo consumido vai queimar o ventilador.

Para diminuir as perdas na transmissão adota-se transmitir em alta tensão: 138, 230, 260, 500, 750, 800 quiloVolts são as tensões adotadas no Brasil. Então, na usina instalamos um Transformador Elevador. Na rede pública, como a demanda é elevada, o transformador é uma peça muito grande e pesa muitos quilos como 400 toneladas.

Na saída da linha, instala-se 2 aparelhos medidores, uma que mede a Voltagem e outro que mede a Amperagem pois a quantidade de energia elétrica que está saindo é dado pela fórmula W = Voltagem X Amperagem.

Na sequência encontramos o pára-raios, equipamento que é instalado na saída da linha de transmissão pois ao longo do seu traçado a linha de transmissão vai enfrentar chuvas e tempestades e algum raio poderá produzir uma descarga elétrica no cabo condutor e esse raio, que é uma outra forma de eletricidade, poderá caminhar pela linha até chegar na subestação. O pára-raios tem a função de retirar esta eletricidade nociva impedindo que ela penetre na subestação.

Saindo da subestação, a linha caminha por longo trecho levando a eletricidade.

A transmissão, feita em alta tensão (460, 500, 750, 800 kVolts) pode ser feita em Corrente Alternada ou em Corrente Contínua. As duas formas apresentam vantagens e desvantagens mas para explicar a diferença teria que entrar em detalhes muito técnicos por isso abordaremos o assunto em outro site.

Podemos diferenciar Corrente Contínua de Corrente Alternada contando a quantidade de condutores na linha de transmissão: se tiver 2 cabos é corrente contínua e se tiver 3 cabos é corrente alternada. Pode ainda ser em circuito simples ou em circuito duplo.

Nas fotos acima, a da esquerda é uma LT em corrente contínua (2 cabos condutores), depois o autor do site na beira da Rodovia Santos Dumont em Indaiatuba onde estava sendo construída uma linha em 500 kV de Itatiba a Bateias em novembro de 2019, as três torres que saem do complexo Jupiá-Ilha Solteira, também conhecido como Complexo Urubupungá, cada uma carregando 2 circuitos trifásicos, Watanabe a bordo do helicóptero em Tucuruí para inspecionar a construção da linha de Tucuruí a Belém em 500 kVolts e 3 linhas de transmissão em corrente contínua (as mais longas do mundo) em 800 kVolts de Porto Velho até Araraquara de 2.375 km, outra de Belo Monte até Estreito de 2.087 km e a terceira de Belo Monte, também em 800 kVolts até Paracambi de 2.535 km.

15º PASSO: SEGURANÇA NA LINHA DE TRANSMISSÃO.

Se você já levou um choque elétrico na tomada da sua casa sabe bem o que é um "choque". A tensão (voltagem) de 110 Volts adotada para residências na maior parte do território nacional é uma tensão que "dá choque" mas não mata e nem deixa sequelas, a não ser que a pessoa tenha algum problema de saúde como o uso de marca-passo.

A transmissão de eletricidade a longa distância é feita em tensões bem mais altas do que 110 Volts. No caso de corrente alternada usa-se 500.000 Volts e na corrente contínua 800.000 Volts, havendo casos como a linha de Tucurui a São Roque que é feita em 750.000 Volts. Quanto maior a tensão de transmissão menores serão as perdas que ocorrem ao longo da linha.

Para evitar que as pessoas cheguem perto de uma linha de Alta Tensão, isola-se uma faixa denominada Faixa de Segurança da Linha de Transmissão onde se permite a entrada somente do pessoal de manutenção da linha e mesmo assim usando Equipamento de Proteção Individual EPI por que na faixa podem acontecer: Queda da Torre e Rompimento do Cabo de Energia.

Além disso, a corrente elétrica de alta intensidade (ampéres) que flui numa linha de transmissão cria ao seu redor um CAMPO ELETROMAGNÉTICO que afeta o metabolismo dos seres vivos de 2 maneiras diferentes:

1- Efeito do Campo Eletromagnético na Tensão de Passo:

A passar por baixo de uma linha de transmissão a corrente elétrica que flui nos cabos induz tensões elétricas no solo e uma pessoa ao andar por este solo com tensões induzidas poderá sofrer a ação de corrente elétrica passando pelo seu corpo, entrando por uma das pernas e saindo pela outra.

Nas subestações elétricas onde os cabos de transmissão ficam a baixas alturas esse fenômeno é bem mais sensível podendo até causar acidentes com queimadoras e mortes. Quanto maior for o passo maior será a corrente que passa pelo corpo, por isso, os técnicos que fazem a manutenção andam a "passos de japonesa".

 2- Efeito do Campo Eletromagnético

O Campo Eletromagnético produzido pela corrente que flui no cabo condutor produz efeitos no metabolismo dos seres vivos. Não existe estudo aprofundado sobre esses efeitos. Veja mais detalhes em https://mac.arq.br/como-reduzir-campos-eletromagneticos-em-sua-casa/

O Campo Eletromagnético é das ondas a de menor frequência e, portanto, de menor danos. Veja o espectro completo:

Para dar segurança às pessoas, as linhas de transmissão são projetadas para que os cabos condutores fiquem numa determinada altura, longe das pessoas e há normas que estabelecem a distância mínima. Para saber exatamente qual é essa distância, que depende da tensão da linha e do tipo de solo, você deve entrar em contato com a concessionária.

A Lei 11934 de 5 de maio de 2009 dispõe sobre os limites à exposição humana a campos elétricos, magnéticos e eletromagnéticos.

Mais detalhes sobre a dilatação térmica dos cabos condutores das linhas de transmissão em https://www.ebanataw.com.br/roberto/conforto/CS11dilatacao.htm

Veja um caso específico de dificuldades encontradas na construção das torres de travessia do rio Guamá, em Belém por causa de restrições impostas pela Marinha e pela Aeronáutica:

UMA SÉRIE DE PROIBIÇÕES E RECOMENDAÇÕES:

Vendo aquele terreno, vazio e aparentemente sem uma ocupação útil, muitas pessoas acham que é possível ocupar a faixa de segurança da linha de transmissão. Algumas concessionárias permitem a ocupação mas veja as proibições mais comuns:

Cada concessionária de energia elétrica tem sua própria lista de proibições, mas veja as mais comuns:

16º PASSO: REDE DE DISTRIBUIÇÃO.

TENSÃO DE FORNECIMENTO:

No Brasil, o fornecimento residencial é feito em 2 tensões conhecidas como 110 Volts e 220 Volts (tensões nominais) mas isto não significa que a tensão (voltagem) real que você pode medir no "relógio" da sua casa terá exatamente 110 Volts e 220 Volts. Na verdade encontramos 4 tensões de fornecimento que são: 115, 127, 220 e 230 Volts. Quais são as diferenças para os consumidores?

EXEMPLO PRÁTICO NUMÉRICO: Imaginem o João e o José que são irmãos e moram em bairros próximos.

Na rua onde mora o João, o fornecimento de eletricidade é feito em 127 e 220 Volts.

Na rua onde more o José, o fornecimento de eletricidade é feito em 115 e 230 Volts.

QUAIS SÃO AS DIFERENÇAS?

Na casa de João a torradeira elétrica (ligada em 127 Volts) esquenta o pão em menor tempo e, assim, João demora menos tempo em tomar o café MAS, em compensação, o seu chuveiro (ligado em 220 Volts) oferece uma água menos quente.

QUAL A EXPLICAÇÃO PARA HAVER ESSA DIFERENÇA NO FORNECIMENTO? Saia na rua e siga a fiação que entra na sua casa e vá seguindo até encontrar o TRANSFORMADOR que abaixa a tensão primária de 15.000 Volts para as tensões de fornecimento. Você poderá encontrar um Transformador Trifásico ou um Transformador Monofásico. A diferença está nos fios que "entam" no transformador. Se lá em cima tiver apenas um único fio ligando na Rede Primária então o transformador é do tipo Monofásico e se tiver 3 fios ligando na Rede Primária então o transformador é do tipo Trifásico.

Se você quiser mais detalhes sobre o por que dessa diferença aqui vai a explicação: Por questões da física, o transformador monofásico consegue fornecer 2 fases opostas ou defasadas de 180 graus e o transformador trifásico fornece 3 fases defasadas de 120 graus. Veja o esquema elétrico desses transformadores:

Alguns consumidores como as padarias e os condomínios residenciais precisam da tensão trifásica pois usam o Motor Trifásico que é um motor diferente cujo funcionamento se baseia no princípio dos vetores girantes e não há contato físico entre o estator e o rotor, diferentemente dos motores tipo Universal que é utilizado em aparelhos como liquidificadores e batedeiras, o princípio de funcionamento se baseia numa "escova" que leva a eletricidade para o rotor e, por causa disso, os motores do tipo Universal são um pouco barulhentos. Os elevadores num prédio usam sempre motores trifásicos.

CUIDADO COM AS GAMBIARRAS:

Quando a concessionária faz a rede de distribuição num bairro, o faz com transformadores monofásicos que têm um custo menor e isso atende perfeitamente todos os consumidores. Depois de algum tempo alguém (uma padaria ou um condomínio) solicita uma ligação trifásica. Como a rede é toda monofásica, a concessionária DEVERIA trocar, substituir, o transformador monofásico por outro do tipo trifásico mas o transformador trifásico tem um custo bem mais elevado que o monofásico. Então a concessionária instala, ao lado do transformador monofásico, um outro transformador monofásico ligado em fase primária diferente.

O quadro seguinte apresenta a visão observável num osciloscópio das fases no tempo. A foto à direita mostra uma instalação de trifásico feita com 2 transformadores monofásicos:

TRIFÁSICO PURO: AS FASES ESTÃO DEFASADAS DE 120º	BIFÁSICO PURO: AS FASES ESTÃO DESAFADAS DE 180º	TRIFÁSICO EM ABERTO: 2 FASES DEFASADAS DE 180º MAIS UMA DEFASADA DE 60º	POSTE COM 2 TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS TENTANDO SIMULAR UM TRIFÁSICO

Observe que são 2 transformadores monofásicos. O já existente fornece 2 tensões opostas, isto é, de 180 graus de defasagem mais a fase fornecida pelo segundo transformador.

VARIAÇÃO POSSÍVEL:

Ao dar a concessão, o poder público (Prefeitura ou Estado) estabelece o padrão de fornecimento e as regras. Uma das regras importantes é a Variação Admissível. O contrato de concessão estabelece, em geral, a variação admissivel de 10% que é a variação que os aparelhos domésticos aceitam bem e funcionam adequadamente. Mas com tensões abaixo de 10% o motor da geladeira não consegue partir, vai esquentar e finalmente queimar. De maneira semelhante com tensão acima de 10% o motor não vai aguentar, vai esquentar e também vai queimar.

Uma reclamação feita pelo consumidor junto à concessionária vai obrigar a concessionária a regularizar a situação rapidamente, pois o fornecimento fora dos limites toleráveis pode ser motivo para cancelamento da concessão.

TENSÃO DE FORNECIMENTO	VALOR MÍNIMO	VALOR MÁXIMO
115	103,5	126,5
127	114,3	139,5

17º PASSO: O SISTEMA ELÉTRICO BRASIELRIO - O SIN - SISTEMA INTERLIGADO NACIONAL.

O Brasil é o único país do mundo que tem todo o sistema elétrico racionalizado e consegue produzir a eletricidade em qualquer ponto do território.

QUAL É A VANTAGEM DISSO?

Imaginem um grande parque industrial como o que temos em Caxias do Sul e região. As maiores indústrias de bens do mundo como a Marcopolo, a Randon, a Facchini, a Tramontina estão na região e necessitando cada vez mais eletricidade pois os processos de produção industrial, na atualidade, empregam intensivamente robôs e isso exige um consumo elevado de eletricidade. O que pensaia Henry Ford, o inventor da linha de produção se visse uma linha nos dias de hoje?

De onde virá toda a eletricidade necessária para movimentar esse gigantesco parque industrial? Ora, de ITAIPU diria alguns, mesmo porque Foz do Iguaçu onde se localiza Itaipu fica praticamente ao lado de Caxias do Sul quando olhamos o mapa do Brasil. Mas, se Itaipu não tiver água suficiente para gerar toda essa eletricidade, qual seria a alternativa?

O Sistema Interligado Nacional permite que Caxias do Sul receba eletricidade produzida em Porto Velho onde temos 2 grandes usinas: a de Jirau e de Santo Antônio! No Brasil de dimensões continentais, quando chove no Norte não chove no Sul e vice-versa.

Temos ainda uma outra alternativa. O litoral do Nordeste recebe muitos ventos e lá, temos o maior parque de usinas eólicas do mundo, produzindo eletricidade limpa renovável e não poluidora e o SIN permite que esta eletricidade seja transportada para o Sul. Veja os diagramas abaixo:

Garantia de fornecimento ininterrupto é isso. Nenhum outro país do mundo tem essa garantia.

E COMO ISSO É FEITO? Veja um mapa do Operador Nacional do Sistema ONS, mapa que mostra o SIN:

Como saber exatamente quanto de eletricidade está sendo produzido em cada uma das mais de 4.000 geradoras de eletricidade acessando o Operador Nacional do Sistema em www.ons.org.br

Só como curiosidade, um acesso que fiz no dia 5 de fevereiro às 17 horas mostra os números da geração e da transmissão de uma região para outra de todas as geradoras, isto é, hidrelétricas, termelétricas, nuclear, eólicas, fotovoltaicas:

COMO FUNCIONA?

O computador central do Operador recebe a cada 90 segundos todos os dados de cada uma das geradoras através de uma rede de Teletria. Que dados são estes? No caso das hidrelétricas a quantidade de água no reservatório, se está chovendo, a velocidade do vento; no caso das termelétricas a quantidade de combustível e assim por diante. Como o sistema elétrico precisa ser equilibrado, isto é, o que consome precisa ser produzido e o que se produz deve ser consumido, ao receber o pedido de uma nova carga, por exemplo, de dentro da fábrica da Marcopolo em Caxias do Sul um setor foi ativado, esta necessidade é detectada na fração de 1/4 de onda na Subestação que fica ao lado da fábrica, então a subestação envia a solicitação com a carga adicional necessária para o ONS. Este, por sua vez, sabendo exatamente a situação de todas as geradoras, faz um rápido cálculo do CUSTO de geração do kWatt em cada geradora (por exemplo, se uma hidrelétrica esá com pouca água seu custo é elevado) e toma a decisão de quanto e em qual geradora será produzida essa carga de eletricidade necessária nesse setor da Marcopolo que acabou de ser ativado. TUDO ISSO EM MENOS DE 1/2 ONDA DOS 60 CICLOS POR SEGUNDO, isto é, em menos de 9 milissegundos!

É assim que o Brasil tem condição de produzir a eletricidade de menor custo do mundo, buscando a cada 90 segundos as geradoras de menor custo.

Como é feita a comunicação? Por telefone? Por ondas de rádio? Pela Internet? O Brasil desenvolveu na década de 70 o sistema de comunicação pela própria linha de transmissão de modo que a linha transmite 2 tipos de ondas: O da potência elétrica que é de 60 Hz e a da comunicação de dados que é de altíssima frequencia.

18º PASSO: EVOLUÇÃO DA MATRIZ ENERGÉTICA: TENDÊNCIA DOS VEÍCULOS ELÉTRICOS.

No mundo todo há uma grande corrida para substituir os veículos movidos a motor de combustão interna por veículos elétricos. Na cidade de Shenzhen, China, a prefeitura já substituiu todos os 16.000 ônibus diesel por onibus elétricos. No Brasil também encontramos iniciativas para substituir frotas como na empresa Mercado Livre e nos Correios. Até tratores rurais estão sendo dotados de motores elétricos.

O que impressiona no caso das colheitadeiras nas plantações de soja, milho, cana e trigo é que as máquinas funcionam sem operador, são autônomas guiadas pelo GPS e quando a bateria está quase no fim, interrompem a colheita e dirigem-se, sozinha, para o posto de recarga e depois retornam exatamente no ponto em que interrompeu para continuar o trabalho. Tudo isso funcionando 24 horas por dia. A produtividade da agricultura brasileira simplesmente triplicou!

Veja os quadros comparativos, antes e depois, das reais vantagens de uso de veículos elétricos. 

19º PASSO: SISTEMAS DE ACUMULAÇÃO DE ELETRICIDADE (NO-BREAKS).

A tecnologia de aparelhos acumuladores, baterias de eletricidade está em franca evolução e as novas baterias de Fosfato de Ferro acumulam muito mais carga que as de Lítio e além de recarregar em menor tempo apresentam a vantagem de não esquentarem, o que elimina a possibilidade de explosão.

Um simples aparelho, do tamanho de uma geladeira, instalado no subsolo do prédio, consegue fornecer eletricidade por vários dias quando ocorre a falha e interrupção do fornecimento da concessionária.

20º PASSO: UMA CURIOSIDADE QUE NÃO SE ENCONTRA EM QUALQUER PAÍS.

Quando ouvimos falar em geração de eletricidade pensamos logo numa usina elétrica. Como vimos, as usinas precisam de certa matéria prima para funcionar. Pode ser o carvão mineral, o óleo combustível, o gás natural e até a água.

Sabemos que o combustível, depois que foi queimado vira gás e vai embora. No caso da água, sabemos que depois que ela passou pela turbina pode até pensar em PASSAR DE NOVO mas para isso a água qerá que passar pelo Ciclo Hidrológico, isto é, ir para o mar, evaporar com o calor do sol, virar nuvem e aí sim cair na forma de chuva passando a ser, de novo, matéria prima numa usina hidráulica.

Mas, encontramos no Brasil uma situação muito curiosa onde a mesma água é usada 16 vezes para gerar eletricidade. Quer conhecer? Clique aqui www.ebanataw.com.br/amesmaagua/

NOTA DO AUTOR: Este site é mantido, de forma voluntária, pelo engenheiro Roberto Massaru Watanabe formado pela Poli/USP-1972 e que participou da construção das hidrelétricas de porte da engenharia brasileira como Ilha Solteira, Itaipu e Tucuruí e procura apresentar a realidade das dificuldades encontradas pela engenharia com obras de porte já que o país é pobre em literatura técnica sobre o assunto e a televisão mostra bem a realidade de outros países que usam carvão mineral e óleo combustivel para gerarem eletricidade. Pela finalidade pedagógica do site, seu conteúdo pode ser livremente copiado, distribuído e impresso. Só não pode ser pirateado. Ajudem a divulgar não só para alunos como também para professores. Desejando dados mais técnicos e convites para palestras entre em contato por email: roberto@ebanataw.com.br.

[#NNNN#] - ET6\roberto\energia\ENERGIA.htm em 30/05/2001, atualizado em 06/02/2023.