REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7250732
Heinrich Hans Turrek1
Leticia Siqueira Turbian Araujo2
Anderson Costa3
RESUMO
As Pequenas Centrais Hidrelétricas são uma opção para a geração de energia elétrica tanto nas cidades quanto em áreas rurais, e destacam-se por ter menor impacto no meio ambiente, além de ser uma energia renovável. Assim, este estudo objetiva estudar como implantar uma pequena central hidrelétrica. Para isso foi realizada uma revisao de literatura, por meio da pesquisa de artigos, teses e dissertações, além da utilização de informações de sites oficiais que tratam sobre o tema da energia hidrelétrica / elétrica, além do estudo da implantação da PCH do Tigre. Os dados obtidos mostraram que todas as etapas legais da obra foram cumpridas, realizandose o levantamento dos impactos ambientais, sendo possível observar o aumento dos empregos durante a obra, criação de ruas no município onde foi implantada, aumento (futuro) do turismo regional. Por outro lado, tem-se os impactos negativos momentâneos à obra, como movimentação de terra, poeira, mais os permanentes à fauna e flora. Assim, ao implanta-se uma PCH ou hidrelétrica, deve-se realizar um levantamento minucioso de tudo que está relacionado a isto, não só os aspectos ambientais, mas os socioculturais do local onde será implantada, para que seja o menor possível.
Palavras-chave: PCH’s. Energia elétrica. Implantação PCH.
ABSTRACT
Small hydroelectric plants are an option for generating electricity both in city and rural areas, and they stand out for having less impact on the environment, and they are also a renewable energy. So, this article aims to study how to implement a small hydroelectric plant. For this, a literature review was made through the research of articles, theses and dissertations. In addition, we also used information from official websites that deal with the topic of hydroelectric/ electric energy, besides the study of the implementation of the tiger PCH. The data obtained showed that all the legal steps of the work were fulfilled, carrying out the survey of environmental impacts, being possible to observe the increase in jobs during the work, creation of streets in the municipality where it was implemented, increase (in the future) of regional tourism. On the other hand, there are momentary negative impacts to this work, such as movement of land, dust, plus the permanent ones to fauna and flora. So, by implementing a PCH or a hydroelectric plant, a detailed survey of everything related to this must be carried out, not only with the environmental aspects, but also with the sociocultural aspects of the place where it will be implanted, for it to be as small as possible.
Keywords: PCH’s. electricity. PCH implantation.
1. INTRODUÇÃO
A hidreletricidade tem sido a principal fonte de geração do sistema elétrico brasileiro por várias décadas, tanto pela sua competitividade econômica quanto pela abundância deste recurso energético a nível nacional. O Brasil dispõe de um sistema gerador com capacidade instalada de mais de 150 GW, com predominância hidrelétrica. Essa predominância decorre da extensa superfície territorial do país, com muitos planaltos e rios caudalosos. O potencial hidrelétrico brasileiro é estimado em 172 GW, dos quais mais de 60% já foram aproveitados. (EPE, s/d)
Segundo dados do EPE (2002), para o período 2022-2026 há previsão de um crescimento médio anual da carga de energia do Sistema Interligado Nacional (SIN) de 3,4% ao ano, significando uma expansão média anual nos cinco anos de 2.456 MW médios atingindo em 2026, no SIN, uma carga de 80.818 MW médios.
Como alternativa de geração de energia elétrica estão as Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs) nas quais oferecem quantidades significativas de eletricidade limpa e renovável. As PCHs são usinas hidrelétricas de tamanho e potência relativamente reduzidos, conforme classificação feita pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) em 1997, e são hoje responsáveis por cerca de 3,5% de toda a capacidade instalada do sistema interligado nacional (ABRAPCH, 2022).
Frente a esta realidade justifica-se conhecimento teórico para implantações de PCHs no Brasil, pois estas causam menor impacto ambiental e tem um menor custo em relação as grandes centrais hidrelétricas e problematiza-se qual os benefícios de PCHs para suprir melhor as necessidades energéticas da população?
Desta forma, este artigo tem como objetivo geral estudar como implantar uma pequena central hidrelétrica e como objetivos específicos explicar o funcionamento de uma PCH, determinar os tipos de PCHs, caracterizar os elementos da PCH, buscar os parâmetros necessários para implantação de uma PCH e comentar os impactos que pode causar a construção de uma PCH mostrando seus problemas e benefícios.
2. REVISÃO DA LITERATURA
2.1. Pequenas centrais hidrelétricas
As PCH, ao contrário de uma hidrelétrica, pode ser implantada em cursos d’água de pequeno e médio porte, sendo uma alternativa para cidades e áreas rurais que tem dificuldade em ter energia elétrica (PERIUS e CARREGARO, 2012).
Perius e Carregaro (2012) apontam que:
A construção e revitalização das Pequenas Centrais Hidrelétricas justificamse pela redução da dependência de energia proveniente das grandes Usinas Hidrelétricas; podem ser uma alternativa para a minimização dos impactos ambientais diversos provocados pela construção e funcionamento das grandes usinas; induzem o desenvolvimento inicial das áreas sob influência do empreendimento; possibilitam um melhor atendimento às necessidades de carga de pequenos centros urbanos, rurais e centros industrializados e reduzem a vulnerabilidade geral do sistema a ciclos hidrológicos desfavoráveis (p. 137).
São consideradas PCHs, os empreendimentos hidrelétricos com potência superior a 5.000 kW e igual ou inferior a 30.000 kW e com área total de reservatório igual ou inferior a 3,0 km² (a área do reservatório é delimitada pela cota d’água associada à vazão de cheia com tempo de recorrência de 100 anos, conforme Resolução Normativa N° 875, de 10 de março de 2020 (ANEEL, 2020).
O empreendimento que não atender à condição de área máxima inundada poderá, consideradas as especificidades regionais, ser também enquadrado na condição de PCH, desde que deliberado pela Diretoria da ANEEL, com base em parecer técnico, que contemple, entre outros, aspectos econômicos e socioambientais. As PCHs dependem de autorização da ANEEL. (ANEEL, 2020).
As PCH são uma das classificações das hidrelétricas. As demais são: Centrais Geradoras Hidrelétricas (CGH), Usina Hidrelétrica de Energia (UHE). São classificadas de acordo com o potencial de geração de energia, a saber: CGH: potência instalada inferior a 5.000kW; PCH: potência instalada entre 5.000kW e 30.000kW; e UHE: potência instalada acima de 50.000kW ou entre 5.000 e 30.000kW, se pelo tamanho do reservatório a planta não se enquadrar como PCH. (ALBARELLO, 2014; MISTURA, 2018).
O quadro 1 mostra divisão das plantas na matriz elétrica brasileira:
Quadro 1 – Divisão das plantas na matriz elétrica brasileira
2.2. Funcionamento de Pequenas Centrais Hidrelétricas
O princípio de funcionamento e estrutura das hidrelétricas das PCH’s são idênticas de uma hidrelétrica: As usinas hidrelétricas convertem a energia hidráulica de um fluxo, natural ou artificial, em eletricidade renovável. O processo ocorre em várias etapas e se baseia na transformação da energia potencial contida nas massas de água, instalada em altitudes mais elevadas em relação às turbinas da usina (PAULINO, 2022).
De um modo geral, o funcionamento inclui uma barreira, uma barragem ou um dique transversal, que intercepta a queda d’água, criando uma reserva que pode constituir um reservatório ou uma bacia hidrelétrica (ENEL, s/d). Por meio da adução, canais e túneis de derivação, a água é transportada para tanques de carregamento e, por meio de tubulações, é direcionada para as turbinas hidrelétricas, mediante a utilização de válvulas de entrada (segurança) e dispositivos de regulação de fluxo (distribuidores), dependendo da demanda de energia. (ENEL, s/d)
A água ativa as turbinas, gerando energia mecânica, e sai dela, terminando em um canal de descarga, através do qual é devolvida ao fluxo. Diretamente conectado à turbina, encontra-se o gerador elétrico rotativo (alternador), que converte em energia elétrica a energia mecânica recebida pela turbina (PAULINO, 2022), isto é antes de ser transportada para as linhas de transmissão, a eletricidade passa por um transformador, que diminui a intensidade da corrente produzida pelo gerador elétrico rotativo, porém elevando sua tensão. (ENEL, s/d; DAHMER, 2019).
Antes de ser empregada, a energia passa novamente por um transformador, que nesta etapa aumenta a intensidade da corrente e diminui a tensão, de modo a torná-la adequada para uso industrial, comercial ou doméstico (ENEL, s/d), conforme observa-se na figura 1.
Figura 1 Esquema de funcionamento de uma PCH
2.2.1 Tipos de PCHs
Há três tipos de PCHs, de acordo com a capacidade de regularização do reservatório:
a) A fio d’água.
b) De Acumulação, com Regularização Diária do Reservatório.
c) De Acumulação, com Regularização Mensal do Reservatório.
Fio d’água
Dispõem de reservatório de água, porém sem volume útil. Pode ser tanto UHE quanto PCH.; utilizada quando as vazões de estiagem do rio são maiores ou iguais a descarga necessária à potência instalada para atender a demanda máxima prevista. Nessa situação não se considera o volume do reservatório criado pela barragem (DIAS, 2014; ALBARELLO, 2014; MISTURA, 2018). As barragens são, normalmente, baixas, pois têm a função apenas de desviar a água para o circuito de adução e como as áreas inundadas são pequenas, os valores despendidos com indenizações são reduzidos (DAHMER, 2017).
Segundo manual da Eletrobrás, esse tipo de PCH apresenta, dentre outras, as seguintes simplificações: dispensa estudos de regularização de vazões; dispensa estudos de sazonalidade da carga elétrica do consumidor; e facilita os estudos e a concepção da tomada d’água (DIAS, 2014).
O sistema de adução deverá ser projetado para conduzir a descarga necessária para fornecer a potência que atenda à demanda máxima. O aproveitamento energético local será parcial e o vertedouro funcionará extravasando o excesso de água, que seria reservada, caso houvesse reservatório de regularização. (DIAS, 2014).
Um exemplo da PCH fio d’água é a Usina de Belo Monte e, segundo Dias (2014) mostra ser uma tendência a ser adotada em projetos futuros, em especial aqueles) localizados na Amazônia, onde se concentra grande potencial hidrelétrico nacional ainda disponível. Usinas como Santo Antônio e Jirau, no rio Madeira, são exemplos dessa tendência.
Na usina de Belo Monte a potência total instalada é de 11.233,1 MW e a geração anual média é de 4.571 MW, o que resulta em um fator de capacidade pouco maior do que 40%. O fator de capacidade era maior nos primeiros projetos, mas para mitigar os impactos ambientais causados pelo reservatório, foram-se realizando alternativas com reservatório com um volume menor, até tornar-se a usina como fio d’água. Esse tem sido um dos pontos mais criticados pelos opositores ao empreendimento, que afirmam que a usina irá “gerar pouca energia”. (DIAS, 2014).
Ainda que se considerasse Belo Monte como um projeto com fator de capacidade muito distante das médias das usinas brasileiras, deve-se levar em conta que o mesmo não ocorreria ao se comparar com aqueles situados na Amazônia e com as de outros países. O reservatório projetado foi diminuído, bem como inviabilizada a capacidade de regularização das vazões afluentes às suas barragens, em razão de argumentos de natureza ambiental. Além disso, houve a decisão de se elaborar um hidrograma denominado “de consenso”, com o objetivo de garantir que, a jusante da barragem, fossem asseguradas boas condições de pesca e de navegação às comunidades indígenas, entre outros aspectos (DIAS, 2014).
Acumulação diária e mensal
Esse tipo de PCH é empregado quando as vazões de estiagem do rio são inferiores à necessária para fornecer a potência para suprir a demanda do mercado consumidor e ocorrem com risco superior ao adotado no projeto, nesse caso, o reservatório fornecerá o adicional necessário de vazão regularizada (DIAS, 2014).
Há regularização diária do reservatório. É empregado quando as vazões de estiagem do rio são inferiores à necessária para fornecer a potência para suprir a demanda máxima do mercado consumidor e ocorrem com risco superior ao adotado no projeto. Nesse caso, o reservatório fornecerá o adicional necessário de vazão determinada. (PERRIUS e CARREGALI, 2012; ALLEGARI, 2018).
Já na PCH de acumulação mensal do reservatório, observar-se as vazões de estiagem médias mensais (PERRIUS e CARREGALI, 2012).
2.2.2. Caracterização dos elementos de uma PCH
Os componentes de uma hidrelétrica são, conforme
- Reservatório ou lago: lugar onde a água do rio é represada pela barragem.
- Barragem: barreira física construída com a finalidade de acumular água.
- Vertedouro: permite controlar o nível de água no reservatório em períodos de cheia, podendo ter ou não comportas.
- Tomada d’agua: estrutura que permite a condução da água do reservatório para a adução nas turbinas. É equipada com comportas de fechamento e grade de proteção.
- Conduto forçado: canal que conduz a água sobre pressão para as turbinas, podendo ser externos ou subterrâneos.
- Casa de força: local onde está localizado o grupo gerador-turbina e outros equipamentos auxiliares, e onde se opera a usina.
- Turbina: a água ao atingir a turbina a faz girar ocorrendo assim, a transformação da energia hidráulica em mecânica.
- Gerador: equipamento acoplado à turbina que transforma a energia mecânica disponível no eixo dela em energia elétrica.
- Canal de fuga: canal por onde sai a água após ser turbinada.
- Subestação: local onde a energia elétrica é transformada em alta tensão através de um transformador, para que possa ser transmitida a grandes distâncias pelas linhas de distribuição. (SOARES Jr., 2013, p. 5).
2.2.3 Parâmetros necessários para a implantação de uma pequena central hidrelétrica
O projeto básico de uma PCH consiste no detalhamento dos estudos de engenharia do eixo do aproveitamento integrante da alternativa de divisão de quedas selecionada nos estudos de inventário hidrelétrico aprovados pela ANEEL, visando a otimização técnico-econômica e ambiental e a obtenção de seus benefícios e custos associados, conforme apontado por Cypriani et al (2012) e por Dahmer e De Sá (2019). O estudo básico é baseado em estudos compreendendo os itens apresentados no Quadro 2:
Quadro 2 Etapas da implantação de uma PCH
| Estudos | Características |
| Topográficos | Elaboração da base cartográfica em escala adequada ao desenvolvimento do projeto, como, por exemplo, 1:1000; a determinação da queda bruta disponível no local; o levantamento do perfil do rio no trecho de interesse; o levantamento da curva cota x área e da curva cota x volume do reservatório, se for necessário; locação das estruturas; locação dos furos de sondagem; locação do reservatório. |
| Geológicos e geotécnicos | Definição dos projetos de escavação e tratamento das fundações; caracterização completa dos materiais naturais de construção disponíveis nas jazidas mais próximas do sítio do empreendimento; para barragens de terra ou enrocamento, com alturas superiores a 10 m, deverão ser realizados estudos de estabilidade. |
| Hidrológicos: caracterização fisiográfica da bacia | Diversos aspectos fisiográficos da bacia auxiliam na interpretação dos resultados dos estudos hidrológicos e permitem estabelecer relações e comparações com outras bacias conhecidas, tais como área: perímetro, forma, densidade de drenagem, declividade do rio, tempo de concentração, cobertura vegetal, uso, ocupação e relevo. Esses aspectos têm influência direta no comportamento hidro meteorológico da bacia em estudo e, consequentemente, no regime fluvial e sedimentológico do curso d’água principal. |
| Ambientais | Introdução: tipos de estudos que devem ser realizados; Estudos Preliminares: levantamentos e análises a partir das quais se pode decidir pela continuação ou não do projeto; Levantamentos e Estudos: em nível de relatórios simplificados ou em nível de Estudo de Impacto Ambiental, a critério do órgão ambiental licenciador, conforme Resolução CONAMA. Custos Ambientais e Legislação Aplicável incluindo o Processo de Licenciamento. Os dados sobre a geologia, hidrologia, sedimentologia, bem como sobre o arranjo geral das obras, deve ser repassados à equipe de meio ambiente para utilização nos estudos. |
| Custos | Realizar levantamento dos custos unitários dos principais serviços das obras civis ou compor em função da realidade local e das particularidades de cada aproveitamento. Os custos dos equipamentos deverão ser pesquisados, no mercado, através de consultas aos fabricantes. |
| Estudos econômicoenergéticos | Desenvolvidos durante a fase de Projeto Básico: avaliação da viabilidade e atratividade para os possíveis investidores deste tipo de empreendimento, contemplando, inclusive, uma avaliação expedita de sua viabilidade, de acordo com a legislação vigente. |
| Licenciamento Ambiental | PCH: reduzido impacto ambiental, face ao melhor aproveitamento das quedas naturais dos rios, evitando a construção de grandes barragens e, consequentemente, restringindo as áreas inundadas. Implantação de usinas hidrelétricas: necessário estudo de impactos ambientais, em consonância com a Política Nacional de Meio Ambiente, instituída pela Lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981, e com os princípios e diretrizes contidos nos documentos setoriais específicos. Licenciamento ambiental: procedimento administrativo pelo qual o órgão ambiental competente licencia a localização, a instalação, a ampliação e a operação de empreendimentos e atividades que, utilizando recursos ambientais, são considerados efetiva ou potencialmente poluidores ou daqueles que, sob qualquer forma, possam causar degradação ambiental. Realizar levantamento e análises do local: verificar viabilidade ambiental ou não da PCH. Se ela, em princípio, não for considerada inviável, passa-se a uma segunda etapa, de Estudos Preliminares, que culmina com um documento que, em diversos Estados (Relatório de Avaliação). Relatório Ambiental Preliminar: deve ser encaminhado ao órgão ambiental, para que este decida, como estabelece a Resolução 237/97, do CONAMA, sobre a necessidade de elaboração de um EIA/RIMA ou de um documento similar mais simplificado. Qualquer um desses documentos deverá convergir para a liberação da Licença Prévia, que representa a confirmação quanto à viabilidade ambiental da PCH. Elaborar um novo documento Projeto Básico Ambiental, ou seu similar simplificado, conforme o caso. Com a aprovação se obterá a Licença de Instalação que autoriza o início das obras. A Licença de Operação: é o resultado do cumprimento, durante a construção e nos testes pré-operacionais, do que foi acertado nos documentos anteriores, com os órgãos ambientais e a sociedade em geral. |
2.4. Impactos na construção de uma PCH
De Perius e Carregalli (2012) apontam que, ao realizar-se a construção das PCH, é necessário do estudo dos impactos gerados, quanto ao tamanho, volume, tempo de retenção do reservatório e localização geográfica, conforme quadro 3.
Quadro 2 Impactos da construção da PCH
| Problemas | Benefícios |
| Inundação de áreas cultiváveis | Produção de energia |
| Perda da vegetação e fauna terrestres | Retenção de água regionalmente |
| Interferência na migração dos peixes | Aumento do potencial de água potável |
| Mudanças hídricas a jusante da represa | Aumento de recursos hídricos reservados |
| Alterações na fauna do rio | Possibilidade de criação de recreação e turismo |
| Interferência no deslocamento de sedimentos | Aumento do potencial de irrigação |
| Aumento da destruição geográfica de doenças de veiculação aquática | Melhoria da navegação e transporte |
| Perda de herança histórica e cultural | Aumento da produção de peixes e possibilidade de aquicultura |
| Alterações em atividades econômicas e uso tradicional da terra | Regulação ao fluxo e inundações |
| Problema de saúde pública devido a deterioração ambiental | Maior possibilidade de trabalho para a população local |
| Perda da biodiversidade terrestre e aquática | Diminuição dos gases de efeito estufa |
| Efeitos sociais por realocação |
O quadro 3 mostra os benefícios e prejuízos relacionados a implantação de uma PCH, sendo que a questão ambiental deve ser ponderada pois as perdas versus benefícios pendem aos malefícios, já que o bioma perdido não será mais recuperado (fauna e flora). Aos benefícios que são observados, tangem mais aos benefícios humanos quanto ao fornecimento de energia, meta do PCH, aumento do transporte hidroviário e turismo.
Andretta (2018), em seu estudo, faz um balanço dos impactos ao meio físico decorrentes do planejamento, construção e operação de PCHs, a saber (quadro 4):
Quadro 4 Impacto ao meio físico decorrentes do planejamento, construção e operação de PCHs
| Fator ambiental | Impacto | Fase do empreendimento |
| Recursos Hídricos | Alteração da descarga a jusante em função do período de enchimento e/ou de desvio permanente do rio | Construção/operação |
| Recursos Hídricos | Assoreamento do reservatório e erosão das encostas a jusante e a montante | Construção/operação |
| Solos e Recursos Minerais | Interferência e perda na atividade mineral | Construção |
| Solos e Recursos Minerais | Erosão das margens | Construção/operação |
| Solos e Recursos Minerais | Degradação das áreas utilizadas pela exploração de material de construção e pelas obras temporárias de construção civil. | Construção/operação |
| Solos e Recursos Minerais | Interferência no uso do solo | Construção |
| Qualidade da Água | Alteração do ambiente de lótico para lêntico | Construção/operação |
O quadro 4 faz refletir como a fase de construção impacta em todos os fatores ambientais avaliados, sendo que em sua maioria, também na fase de operação. A qualidade da água, por exemplo, tem alterações em sua estrutura físico-química e biológica do ambiente, diminuição da qualidade da água, criação de condições propícias ao desenvolvimento de vetores e dos agentes etiológicos de doenças de veiculação hídrica e contribuição de sedimentos, agrotóxicos e fertilizantes face à ocupação da bacia.
Já no que tange aos aspectos socioculturais e econômicos, a instalação de PCH tem os impactos são (quadro 5):
Quadro 5 Aspectos socioculturais e econômicos impactado com a instalação de PCH
| Fator | Impacto | Fase do empreendimento |
| Aspectos populacionais rurais | Aspectos populacionais rurais | Planejamento/Construção/operação |
| Patrimônio cultural | Inundação de sítios arqueológicos | Construção/operação |
| Patrimônio cultural | Inundação de sítios espeleológicos (cavernas) | Construção/operação |
| Patrimônio cultural | Interferência no potencial turístico | Construção/operação |
O quadro 5 mostra que quando necessário, as populações rurais são descoladas de lugar onde vivem, para que o reservatório seja instalado, alterando a organização sociocultural dela. O impacto sobre o patrimônio cultural de um povo será completamente perdido, com a inundação de sítios arqueológicos e espeleógicos, além da interferência no potencial turístico de uma região.
Segundo Oliveira (2019), a instalação de PCH’s, no Brasil, tem diversos benefícios como: geração de energia elétrica limpa, renovável e distribuída, redução de perdas dentro do sistema elétrico, já que a atuação ocorre em sistemas locais, diminuindo os custos em extensas linhas de transmissão; outro ponto de extrema relevância, é o resultado do barramento ser de pequenas áreas alagadas, diminuindo muito os possíveis impactos ambientais gerados por grandes reservatórios, o que vem de acordo com o observado por De Perius e Carregalli (2012).
Em seu estudo, Wissmann (2022) concluiu que os pequenos empreendimentos hidrelétricos (PCH’s e CGH’s) podem lesar o ecossistema em que forem inseridas, caso não sejam respeitadas as condicionantes do licenciamento. Medidas de compensação, faixas de áreas de preservação permanente, manejo adequado de fauna e flora e cumprimento dos programas ambientais propostos pelo empreendimento são fundamentais para justificar a obra, mantendo a harmonia entre meio ambiente e sociedade, o que também foi observado no estudo de Borges e Meira (2017).
2.5. Pequena Central Hidrelétrica do Tigre
A PCH do Tigre está situada no Município de Mangueirinha, Sudoeste do Paraná, situ a bacia hidrográfica do Rio Iguaçu, e na sub-bacia do Rio Marrecas (TIGRE, s/d; ANDRETTA, 2018), tal como observado na Figura 2:
Figura 2 PCH do Tigre, situada em Mangueirinha-PR
A PCH do Tigre é formada por uma Barragem de concreto com 3,5m de altura e 170 m de crista, cujo reservatório possui 41,66 hectares na cota de nível máximo normal 901,00m ao nível do mar. Na margem esquerda há uma barragem de enrocamento coroada na elevação 903,3m. Este reservatório tem um perímetro de 7 quilômetros e uma profundidade média de 2,5m. Por ser pequeno, todas as suas águas são trocadas a cada 13 horas. (TIGRE, s/d).
Dessa barragem as águas são levadas por um Canal Adutor de 1.050m e 5m de largura, chegando até o Conduto Forçado, de aço, com 2.2m de diâmetro e 209 m comprimento, que leva as águas, sob grande pressão, à Casa de Força. Ali duas turbinas com potência total de 9,00 MW gerarão 48.655 MWh/ano de energia elétrica. Depois de aproveitar esse potencial hidrelétrico as águas são devolvidas ao leito natural do rio Marrecas (TIGRE, s/d).
O trecho de rio entre a barragem e a casa de força tem uma vazão ecológica de 0,38 m3/segundo, que flui por vários dutos abertos na barragem (Figura 3) garantindo as funções ecológicas naturais e os saltos situados nesse segmento do rio Marrecas. (TIGRE, s/d)
Figura 3 Dutos na barragem PCH do Tigre
As obras da PCH do Tigre empregaram 866 pessoas (614 colaboradores diretos e 252 indiretos), vinculados a 46 empresas, colaborando na segurança e manutenção de mais de 7.000 empregos (TIGRE, s/d).
Impactos na construção da PCH do Tigre
A PCH do Tigre obteve sua Licença Prévia do Instituto Ambiental do Paraná em 03 de outubro de 2013, com 20 ressalvas, totalizadas em 9 meses, quando recebeu sua Licença de Instalação (26 de junho de 2014). Em 12 de setembro de 2016 a PCH do Tigre obteve do IAP sua Licença de Operação. (TIGRE, s/d).
O estudo de Andreotti (2018) realizou uma avaliação dos impactos gerados na PCH do Tigre, por meio de uma “matriz de avaliação de impacto rápido”, tanto para os impactos considerados negativos quanto positivos, obtidos por meio de três escalas de ponderação, em ordem decrescente: impactos significativamente negativos (-D), impactos moderadamente negativos (-C) e impactos ligeiramente negativos (-A).
Quadro 6 Matriz de avaliação de impacto rápido da PCH Tigre
| Alteração da descarga a jusante em função do período de enchimento do reservatório e/ou de desvio permanente do rio | -D |
| Assoreamento do reservatório | -C |
| Qualidade da água | -C |
| Processos erosivos | -C |
| Degradação das áreas utilizadas pela exploração de material de construção e pelas obras temporárias de construção civil (corte e movimentação de solo e rocha) | -C |
| Interferência no uso do solo | -A |
| Alteração do ambiente de lótico para lêntico | -C |
| Alteração do habitat | -C |
| Resíduos sólidos | -A |
| Esgotamento sanitário | -A |
| Área de bota-fora | -A |
| Ruídos de explosões e máquinas + emissões | -C |
| Rede viária | D |
| Alojamentos/instalações durante as obras | -A |
| Proliferação e vetores | -A |
| Alteração na paisagem como um todo | -C |
| Inundação da vegetação com perda de patrimônio vegetal | -D |
| Perda de habitats naturais e da disponibilidade alimentar para a fauna terrestre | -C |
| Diminuição da pesca | -A |
| Desmatamento dos locais das obras com prejuízo da produção florestal | -D |
| Ameaças de atropelamento de animais silvestres | -C |
| Interferência em terras vizinhas | -A |
| Interferência no potencial turístico | -A |
| Oportunidade de emprego | C |
| Novas oportunidades para a economia | C |
| Maior oferta de energia consequentemente contribuição para a redução de custos relacionados a outras fontes de energia | A |
| Perda de área de pastagem | -A |
| Aumento de arrecadação tributária municipal | C |
| Riscos de acidentes de trabalho | -A |
| Indenização e regularizações para com os lindeiros | C |
| Desmobilização de mão de obra contratada ao final das obras | -C |
Em relação aos impactos significativamente negativos (-D), estão: alteração da descarga a jusante em função do período de enchimento do reservatório e/ou de desvio permanente do rio e Inundação da vegetação com perda de patrimônio vegetal, cujas características estão no Quadro 7:
Quadro 7 Impactos significantemente negativos (-D)
| Impacto | Característica / descrição |
| Alteração da descarga a jusante em função do período de enchimento do reservatório e/ou de desvio permanente do rio | Inundação da vegetação com perda de patrimônio vegetal Desmatamento dos locais das obras com prejuízo da produção florestal: principalmente entre o período de construção do barramento e do desvio e do enchimento do reservatório e do canal, devido ao estresse causado pelas alterações bruscas da descarga a jusante, na fauna aquática local. |
| Inundação da vegetação com perda da vegetação nativa e habitar da fauna terrestre | “Alagamento de 33,34 ha de floresta secundária em estágio inicial/médio de regeneração (floresta antropizada)”. Desmatamento dos locais das obras. Prejuízo da produção florestal, ao qual, somando áreas de obras e aberturas de estradas. Total das áreas desmatadas foi de 25,4 ha. |
Dados da pesquisa de Andretta (2018) apontam que o canal fica a meia encosta do rio, como observado na Figura 3, com comprimento de 1.050 metros, sendo que sua forma é trapezoidal com base de 4,00 metros e profundidade de aproximadamente 2,5 metros. Observa-se também a presença de quedas d’água propiciando um ambiente lótico. No entanto, durante a construção e enchimento do reservatório e do canal, aquela localidade, naquele momento, sofreu alteração, pois o que antes era um ambiente considerado lótico transformou-se lêntico.
Figura 4 Imagem aérea da localização esquemática da PCH
O Relatório Ambiental Simplificado da PCH, proposto medidas mitigadoras ao ambiental gerado: a recuperada na margem no lago tem 50 m (enquadrando-se no exigido pela Lei nº 12.727). No caso da construção da casa e força e demais partes da PCH além da abertura de estradas, teve a eliminação da vegetação, onde foi apresentado medidas compensatórias dessas áreas (ANDRETTA, 2018).
Andretta (2018) observou que dentre os impactos moderadamente negativos (C), estão: o assoreamento do reservatório, a qualidade da água, os processos erosivos, a degradação das áreas utilizadas pela exploração de material de construção e pelas obras temporárias de construção civil (corte e movimentação de solo e rocha), a alteração do ambiente de lótico para lêntico, a alteração do habitat, os ruídos de explosões e máquinas e as emissões geradas, a alteração da paisagem como um todo, a perda de habitats naturais e da disponibilidade alimentar para a fauna terrestre, a ameaça de atropelamento de animais silvestres e a desmobilização de mão de obra contratada ao final das obras (Quadro 8).
Quadro 8 Impactos moderadamente negativos (-C)
| Impacto | Característica / descrição |
| Assoreamento do reservatório | Dependeram das ações de mitigação. Tem maior significância na fase de implantação, pela movimentação de solo, sendo de difícil quantificação e temporário, mas também ocorre na fase de operação, pois com o tempo e o revolvimento de solo a montante do barramento pode causar assoreamento, sendo um fator a ser considerado na manutenção da PCH. |
| Processos erosivos | Tanto na fase de implantação quanto de operação, das medidas mitigadoras, pois são processos que intensificam sua significância e magnitude com o tempo caso não forem tomados os devidos cuidados. Processo erosivos devem-se a fatores como o clima, a topografia, os materiais de origem, a biota e o tempo são os fatores que determinam as características dos solos e das quais depende o seu equilíbrio dinâmico. Qualquer mudança em uma dessas variáveis certamente irá afetar o solo |
| Degradação das áreas utilizadas pela exploração de material de construção e pelas obras de construção civil | Remoção dos materiais para a construção da PCH e para a abertura de estradas de acesso aos locais de construção, além disto, utilizouse de materiais retirados de jazidas próximas a construção |
| Perda de habitats naturais e da disponibilidade alimentar para a fauna terrestre | Supressão de vegetação, além da alteração e perda do habitat natural, consequentemente irá ser afetada a disponibilidade de alimento para a fauna ali existente. |
| Ameaças de atropelamento de animais silvestres | Animais sentem a necessidade de fugir em busca de um novo habitat e de alimento, fatores essenciais para a sobrevivência, e é nesta fuga que geralmente ocorrem os atropelamentos. Proposta de corredor entre um fragmento de vegetação e a mata ciliar. |
| Ruidos | Acréscimo considerável de ruídos de explosões e de máquinas além disto, tem-se as emissões geradas neste processo, principalmente na fase se implantação. Exploração de materiais, na carga e descarga de matérias prima como solo e rochas: poeira e trânsito de veículos com a queima de combustível veicular. |
| Desmobilização de mão de obra contratada ao final das obras, ao final da obra | Impacto de importância regional e nacional: vários profissionais envolvidos na implantação da PCH. No caso de empresas e profissionais ligados a este tipo de trabalho, apesar de cada contratação ser temporária, sempre se tem a necessidade de manutenção e a possibilidade de novos contratos de trabalhos. Mas, para os postos de trabalho gerados temporariamente na localidade da instalação, há uma alternância maior. |
Há impactos considerados como ligeiramente negativos (-A), ou seja, negativos de menor significância para o meio quando comparados aos demais impactos, como a interferência no uso do solo, a perda de área de pastagem, a interferência em terras vizinhas, resíduos sólidos, esgotamento sanitário, área de bota-fora, as instalações e alojamentos durante as obras, a proliferação e vetores, a diminuição da pesca, a interferência no potencial turístico e os riscos de acidentes de trabalho, observados na implantação da PCH Tigre (Quadro 9).
Quadro 9 Impactos ligeiramente negativos (-A)
| Impacto | Característica / descrição |
| Interferência no uso do solo | Supressão de vegetação, em parte nativa e na utilização de locais antes utilizados para agricultura. Interferência no uso do solo: adicionar um empreendimento que antes não existia, no entanto, através dos mapeamentos e levantamentos. |
| Perda de área de pastagem | A perda da área de pastagem não teve impacto significativo ao ponto de tornar-se a produção não viável. Os moradores locais não se sentiram prejudicados, vendo o empreendimento, como algo que veio para acrescentar. |
| Interferência em terras vizinhas | Houve esta interferência e alteração no meio. |
| Resíduos sólidos gerados pelos trabalhadores envolvidos | Caráter temporário, para aquela localidade; cumulativo por se acumular no ambiente, independentemente de onde estes trabalhadores estiverem. No caso dos resíduos orgânicos, a disposição era realizada em uma vala coberta por solo, depois de utilizada diariamente, já os resíduos comuns eram destinados ao aterro municipal e os recicláveis a alguma associação de Mangueirinha. |
| Esgotamento sanitário | Realizado um sistema do tipo fossa sumidouro que ao final das obras foi drenado por caminhão limpa fossa e encaminhado ao tratamento adequado. |
| Área de bota-fora | Impacto negativo, embora grande parte do que foi retirado para as obras reutilizou-se para aterramento, ainda teve materiais que precisaram ser realocados. |
| Alojamentos/instalações durante as obras | Locação de uma residência no Distrito de Covó não tendo a necessidade de dormitórios no local da obra foram necessários outros tipos de construções na localidade, para o melhor andamento das obras, como o refeitório, uma pequena oficina, escritório e almoxarifado, sendo retirados ao final da obra. |
| Proliferação de vetores | Devido a supressão da vegetação, há disposição de resíduos e geração de efluentes, a proliferação de vetores é facilmente atraída, tal impacto foi considerado de permanência temporária por acreditar ocorrer em maior escala na fase de instalação, no entanto caso não haja manutenção adequada principalmente do canal e reservatório poderá se tornar permanente e cumulativo. |
| Riscos de acidente de trabalho | Prevenções tomadas para que nada ocorra. |
| Interferência no potencial turístico, | local da implantação da PCH há duas cachoeiras, anteriormente exploradas por moradores da região, apesar de, como destacado no RAS, não ter acesso ao local. Alteração devido ao barramento. No futuro pode tornar-se um impacto positivo caso sejam viabilizadas, a caminho e no local da PCH, um itinerário para a população e visitantes poderem conhecer a PCH e as belas vistas naturais da localidade. |
Como impacto significativamente positivo, Andretta (2018) aponta a ampliação da rede viária.
Já os impactos moderadamente positivos houve a oportunidade de emprego, as novas oportunidades para a economia, o aumento de arrecadação tributária municipal e a indenização e regularizações para com os lindeiros.
Houve oportunidade de emprego, apesar da maioria dos trabalhadores serem temporários. Na fase de operação da obra é fundamental ter pelo menos uma pessoa para vigilância e para a manutenção da PCH. Durante a fase de implantação da PCH exigiu diversos profissionais e empresas envolvidas, tal como na fase de geração de energia. (ANDREOTTI, 2018)
Como a PCH está implantada no município de Mangueirinha a médio e longo prazo o município terá aumento da arrecadação tributária municipal, principalmente com imposto sobre a circulação de mercadorias e serviços (ANDREOTTI, 2018).
E no caso dos lindeiros, houve a indenização e regularizações da utilização de parte de propriedades, além disto, não houve a necessidade de nenhuma realocação de famílias lindeiras.
Entre os impactos ligeiramente positivos: a maior oferta de energia consequentemente contribuição para a redução de custos relacionados a outras fontes de energia, o que se demonstra como um impacto positivo já que as PCHs no Brasil vêm aumentando sua abrangência seja para diminuir tais custos vindos de energia geradas, por exemplo, por termoelétricas, e/ou também para minimizar as grandes faltas de energia.
3. METODOLOGIA DA PESQUISA
Esta pesquisa tem cunho bibliográfico, ou seja, visa atualizar o conhecimento por meio de materiais já publicados como livros, artigos científicos, teses, dissertações, leis e qualquer outro tipo de material já publicado. (GIL, 2007; De SOUSA, OLIVEIRA e ALVES, 2021).
A pesquisa bibliográfica, para Fonseca (2002), é realizada:
[…] a partir do levantamento de referências teóricas já analisadas, e publicadas por meios escritos e eletrônicos, como livros, artigos científicos, páginas de web sites. Qualquer trabalho científico inicia-se com uma pesquisa bibliográfica, que permite ao pesquisador conhecer o que já se estudou sobre o assunto. Existe, porém, pesquisas científicas que se baseiam unicamente na pesquisa bibliográfica, procurando referências teóricas publicadas com o objetivo de recolher informações ou conhecimentos prévios sobre o problema a respeito do qual se procura a resposta (FONSECA, 2002, p. 32).
A pesquisa deu-se por meio da coleta de dados em artigos publicados em português, inglês e espanhol, pesquisados no Scielo e Google Scholar, para retornar também das teses e dissertações publicadas nos últimos 20 anos. Os descritores utilizados foram: implantação e Pequenas Centrais Hidrelétricas, sendo este último em extenso ou em sua sigla, PCHs.
Foram incluídos artigos, teses e dissertações diretamente relacionados ao tema de estudo, artigos com acesso livre nas bases de dados, sites de empresas de energia como ENEL.
Foram excluídos artigos duplicados nas bases de dados, sem resumo, com resumo mal elaborado (faltando itens obrigatórios, como objetivo, método, resultados e conclusão) e artigos com metodologia mal descrita.
Também será relatado o caso da PCH Tigre, para visualizar o funcionamento de uma PCH, e facilitar a discussão do tema, com base dos dados obtidos em pesquisa de campo realizada por Andretta (2018).
4. RESULTADOS
Os resultados obtidos por meio do estudo de Andretta (2018) faz refletir sobre o que é considerado um impacto mais negativo ou positivo, afirmando-se que houve sim, impacto gerados na construção da PCH Tigre.
Os dados da pesquisa permitiram identificar os impactos negativamente significantes, tais como: alteração da descarga a jusante em função do período de enchimento do reservatório e/ou de desvio permanente do rio, a inundação da vegetação com perda de patrimônio vegetal, o desmatamento dos locais das obras com prejuízo da produção florestal, o assoreamento do reservatório, os processos erosivos, a degradação das áreas utilizadas pela exploração de material de construção e pelas obras temporárias de construção civil (corte e movimentação de solo e rocha). Já em relação aos impactos significativamente positivo foi: a rede viária, seja pelas benfeitorias ou pela abertura de novas vias. Tais dados corroboram aos achados de De Perius e Carregalli (2012).
O projeto básico de uma PCH consiste no detalhamento dos estudos de engenharia do eixo do aproveitamento integrante da alternativa de divisão de quedas selecionada nos estudos de inventário hidrelétrico aprovados pela ANEEL, visando a otimização técnico-econômica e ambiental e a obtenção de seus benefícios e custos associados, tal como apontado por Cypriani et al (2012) e por Dahmer e De Sá (2019), verificados nas etapas para a obtenção das licenças e avaliações necessárias foram cumpridas para a implantação da PCH do Tigre, conforme dados descritos no quadro 2.
A PCH do Tigre promoveu o desenvolvimento da região, como espera-se quando estes empreendimentos são feitos (CYPRIANI et al 2012; DE PERIUS e CARREGALLI ,2012; DAHMER e DE SÁ, 2019).
5. CONCLUSÃO
Este artigo teve como objetivo geral estudar como implantar uma pequena central hidrelétrica e como objetivos específicos explicar o funcionamento de uma
PCH, determinar os tipos de PCHs, caracterizar os elementos da PCH, buscar os parâmetros necessários para implantação de uma PCH e comentar os impactos que pode causar a construção de uma PCH mostrando seus problemas e benefícios.
Observou-se que as PCH’s possuem benefícios no local onde foram implantadas, além da geração de energia, tais como: poder ser implantada em áreas rurais, ter menor custo ao se comprar a uma hidrelétrica convencional, aumentar o turismo, gerar empregos, promover o desenvolvimento do local onde foi implantada, entre outros.
Os impactos ambientais, quando “pesados em uma balança”, mostram-se significativamente negativos ou com impacto negativo médio, assim ele sempre existirá. Em relação a geração de emprego, positiva no início das obras, torna-se negativa ao final desta, principalmente se estes trabalhadores vierem de outras cidades / estados que não o do local das obras que realmente devem ser avaliados frente aos benefícios, como a perda de sítios arqueológicos, impacto na fauna e flora local.
Assim, implantar uma PCH requer uma avaliação meticulosa, pesando-se os prós e contras, principalmente em relação aos impactos na fauna e flora.
REFERÊNCIAS
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1Graduando em Engenharia Elétrica pela Universidade São Judas Tadeu
2Graduando em Engenharia Civil pela Universidade São Judas Tadeu
3Orientador do Curso de Engenharia pela Universidade São Judas Tadeu