REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.8061374
Tarciane Soares de Sá,
Helder Nazareno Testoni Junior,
Gustavo Duarte Cabral,
Henrique Gomes Vieira,
Luiz Fernando dos Santos,
Luciano de Sousa Santos
João Edson Leite Júnior
1 INTRODUÇÃO
A abertura do diálogo de uma ótica direcionada para o meio ambiente faz se cada dia mais necessária, seja para a preservação e sustentabilidade do planeta,sendo assim, a responsabilidade é conjunta de seguimentos menos flexíveis em ações que degradem e modifiquem o ambiente com o objetivo principal o ganho financeiro.
As consequências da cultura capitalista não são imediatas, tão pouco afetam os responsáveis, mas sim comunidades e populações que habitam a região. Comunidades ribeirinhas do Rio Madeira que tiveram que ser realocadas após a implantação da Usina Santo Antônio em Porto Velho-RO, e a realocação da comunidade de Mutum Paraná para Nova Mutum após a implantação da Usina Jirau.
O esquecimento das falhas desses empreendimentos e aceitar suas consequências com normalidade alimenta o alienamento dos direitos dos cidadãos que sofrem e possuem suas vidas modificadas por ações tecnológicas que deveriam promover o desenvolvimento com consciência e responsabilidade ambiental e humanitária com toda a população. Tendo assim, como resultado o aumento da mais resistência de comunidades tradicionais em serem solicitas e receptivas ao menor sinal de desenvolvimento tecnológico próximos de sua localidade, por receio de consequências negativas descontroladas em todos os âmbitos.
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 USINAS HIDRELÉTRICAS
Com o advento da tecnologia, diversas vertentes da sociedade sofreramalterações. Tais alterações em sua maioria são consideradas de grande importância e precisão até mesmo para o desenvolvimento da sociedade, embora a alteração nem sempre venha sem consequências negativas, ainda sim são de suma importância. Análogo a isso, é imprescindível que de todos os passos da evolução humana a energia elétrica é uma das mais importantes. Desde a primeira descoberta da eletricidade, os estudiosos não deixaram de buscar formas de melhorarem a geração da energia elétrica, que se mostrou extremamente engenhosa e de enorme potencial. Aquilo que antigamente era uma grande novidade, hoje fornece milhares de residências ao redor do B r a s i l . Atualmente, a forma mais popular de fornecimento de energia é através de Usinas Hidroelétricas.
A água é o maior recurso natural existente na terra até o momento atual. Tendo em vista esse fato, é certo que nos primórdios da sociedade, a mesma teriaque pensar em uma forma de produção de energia que fosse gerada através de uma fonte facilmente encontrada e em quantidade abundante, para que dessa forma, fossemais fácil de obter energia. E de fato pensaram. Foram criados métodos onde eram usadas rodas d’água e moinhos, que faziam o uso de turbinas e depois do processode conversão, era obtida a eletricidade. Ao final do século XIX, após diversos estudos feitos, surgiu a primeira usina hidroelétrica, que também fazia o uso do método das turbinas, embora de forma mais tecnológica.
Após ser notada a eficácia da energia hidroelétrica, essa forma de produção tornou- se a mais utilizada no Brasil e fornece milhões de residências, fábricas, comércios etc. Apesar de terem sido desenvolvidas e/ou descobertas outras formas de geração de energia a que perpetua com mais vigor até hoje é a obtida por meio da força das turbinas que são impulsionadas pela água.
2.1.1 USINA HIDRELÉTRICA JIRAU
Torna-se um comportamento padrão de descontentamento da comunidade local ao serem propostos a implantação de usinas hidrelétricas, seja por motivos, sociais como o aumento exponencial de migração, aumentando índices de violência. A UHE JIRAU localizada atualmente na Rodovia BR-364, KM 824 S/Nº – Distrito de Jaci-Paraná – Porto Velho. O argumento inicial do projeto para a recomendação das obras do Complexo Madeira era a geração de energia para promoção do
desenvolvimento local. De aproximadamente duas mil famílias atingidas pela barragem da usina naquela região, apenas 156 foram transferidas para uma nova localidade chamada Nova Mutum Paraná – cidade planejada.
Em 2007, Rondônia no distrito de Mutum Paraná, antes da implantação das usinas, era de conhecimento que essa região seria umas das 4 que sofreriam com o alagamento consequente da construção, era previsto pelo ministério público estadualque cerca de 214 famílias no núcleo urbano de Mutum-Paraná deveriam ser deslocadas, mas não necessariamente, foi explicado se as comunidades seriam totalmente ou parcialmente afetadas. (CRAIDE,2007).
Linha do Tempo – Usina Jirau
03/06/2009 – Obtenção da Licença Ambiental de Instalação (LI), início das obrascivis;
30/07/2010 – Início das montagens eletromecânicas;
06/09/2013 – Início da operação comercial, a Unidade Geradora 29 foi a primeira agerar energia comercial;
31/12/2014 – Continuação das montagens eletromecânicas e 21 UGs foramcolocadas em geração comercial;
30/06/2015 – Alcance da energia assegurada com 33 UGs em operação;
16/12/2016 – Inauguração da Usina Hidrelétrica Jirau;
19/01/2021 – Mudança da Marca de Energia Sustentável do Brasil para JIRAU;
2.1.2 USINA HIDRELÉTRICA SANTO ANTONIO
Estudos realizados por estudos realizado por Barcelos e Moret (2006), demonstram que 35% das famílias ao redor de Santo Antônio não foram entrevistadas,81% não concordam com o projeto, e mesmo assim com essa porcentagem a usina está implantada na região que afetou principalmente comunidades ribeirinhas do Rio Madeira.
De acordo com o estudo realizado pela UNIR – universidade federal de Rondônia em parceira com a WCS – Wildlife Conservation Society, a construção das barragens Jirau e Santo Antônio teriam limitado o tráfego de peixes migradores, exemplo do dourado, filhote e piramutaba que representava 80% do desembarque nos terminais pesqueiros da região. Outro estudo realizado pela UNIR – Universidade Federal de Rondônia em parceria com a WCS – Wildlife Conservation Society atribuiu responsabiliza as usinas em operação pela realidade atual de mortandade de diversos peixes na última década. A retirada dessas pessoas de suas casas e de sua fonte de renda representou uma defasagem social, pois houve uma diminuição na pesca no rio madeira entre Porto Velho e Humaitá, foi de 40% entre 2002 e 2017. (GUILLERMO,2019).
Linha do Tempo – Usina Santo Antônio
2001 – 2002: Estudos de inventário
2002 – 2005: Estudos de viabilidade
2005: Protocolo do EIA/RIMA e requerimento da Licença Prévia 2006 – 2007: Audiências públicas e processo participativo 2007: 10 de julho, concessão da Licença Prévia
2007: 10 de dezembro, Leilão da Aneel
2008: fevereiro, apresentação do Projeto Básico Ambiental
2008: agosto, concessão da Licença de Instalação
2008: setembro, início das obras
2011: julho, desvio do rio Madeira
2011: setembro, concessão da Licença de Operação 2011 – 2012: enchimento escalonado do reservatório 2012: início da operação comercial
2014: setembro, 32 turbinas em operação comercial
2016: maio, Renovação da Licença de Operação
2016: dezembro, Autorização Especial do Ibama para operação na cota 71.30
2.2 COMUNIDADES TRADICIONAIS
De acordo, com o decreto 6.040/2007, comunidades e povos tradicionais são grupos com sistemas próprios de organização, que levam em consideração o território que estão localizados e os recursos naturais do ambiente disponíveis Entre esses grupos possuímos comunidades tradicionais composta por: “índios, quilombolas, açorianos, pescadores artesanais, faxinalenses, que normalmente dependem da ocupação de territórios e do uso de recursos naturais para sua reprodução cultural, social e econômica.”(GOMES, 2017)
O Censo torna-se determinante para a o estudo quantitativo e detalhado sobre essas comunidades espalhadas pelo território nacional, uma evolução quanto aessa pesquisa, ocorreu em 2010, ao ser direcionada ao pertencimento étnico, ressaltando a linguagem nativa e o português. Não apenas em relação as perguntas, mas aonde elas chegavam demograficamente, ao ser expandido até zonas rurais, que até então não estavam incluídos nas pesquisas.
Quanto a abordagem que os pesquisadores do Censo, ou até mesmo a gestão de uma em pesquisa de campo para recolher informações sobre a opinião da população e dados geográficos do local escolhido para a implantação, devem ser composto um time que consiga atender socialmente aos integrantes de comunidades tradicionais, para essa capacitação o IBGE – O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, possui o Guia de Abordagem às Lideranças Indígenas e Quilombolas, e o Manual do Recenseador que são dois documentos para orientação diretamente voltados para a abordagem e conhecimentos prévios de condutas sociais da comunidade.
A importância desses povos e comunidades participarem dessas pesquisas está atrelado a garantia da participação durante todo o processo de planejamento e de divulgação de estatísticas oficiais e o direito à visibilidade estatística oficial.
3 METODOLOGIA
3.1. MICRO USINA HIDRELÉTRICA
Uma Micro Central Hidroelétrica (MCH) é uma alternativa tecnológica importante para a produção de energia elétrica de forma sustentável, para a implantação de uma mini usina hidroelétrica se faz necessário a proximidade da fonte de água em movimento podendo ser um pequeno rio, riacho ou mesmo um vertedouro, O que importa é que exista a disponibilidade mínima de água e uma queda natural por gravidade de 15 metros de altura, dessa forma iremos produzir a quantidade necessária de energia elétrica sem provocar interferências no ecossistema local.
3.1.2 Funcionamento da usina hidrelétrica
O funcionamento de uma MCH é semelhante ao de uma usina de grande porte, os componentes necessários para implantação de uma hidrelétrica são
- Uma barragem, que fecha o rio para criar um reservatório hídrico;
- Uma estrutura de tomada d’água, um conduto forçado e uma casa de força(onde ficará o gerador);
- Um canal de fuga, pelo qual se restitui a água da turbina para o seu cursonatural no rio.
A Figura 1 mostra o entendimento sobre o funcionamento da hidrelétrica:Figura 1: Funcionamento da Hidrelétrica.
O reservatório é feito através de uma barragem, para criar a carga hidráulica. Os dutos direcionam a água do reservatório para as turbinas, controlando, por meio do seu diâmetro, a velocidade da água. As turbinas são alimentadas pela água e fazem com que o rotor do gerador gire, dessa forma criando um campo magnético girante no gerador, convertendo a energia cinética da água, antes potencial, em energia elétrica. Após o gerador, há o canal de fuga para a água voltar ao rio. A altura total de queda é igual à diferença da altura entre o reservatório e do canal de fuga.
3.1.3 Gerador
A máquina elétrica tem a função de converter energia elétrica em mecânica ou energia mecânica em elétrica. Se ela for usada para converter a energia mecânica em elétrica, a máquina será chamada de gerador. Essa conversão é exercida pelo campo magnético
A figura mostra o princípio básico de funcionamento de uma máquina elétrica, que consiste em um imã estacionário, que irá produzir um campo magnético constante e uniforme, e dentro desse campo uma espira de fio condutor em rotação. O rotor é denominado a parte rotativa da máquina e o estator é a parte estacionária.
A Lei de Faraday diz que, em um campo magnético, o seu fluxo variando através de um material condutor, surge uma corrente elétrica por meio de indução eletromagnética. Graças a descoberta de Michael Faraday em 1831, que foi possível produzir energia elétrica.
3.1.4 Cálculo da vazão
Para fins de econômicos e viabilidade é necessário o cálculo da vazão ou fluxo volumétrico, esse valor é o volume do fluido que escoa e escoa numa seção de um conduto a uma velocidade, conduto este que pode ser um rio, lago ou córrego. Para a determinação do fluxo, por sua vez, são necessárias as variáveis relacionadas a: área da seção do córrego, velocidade atingida pelo fluido e o fator de correção,que é uma constante que considera as perdas de velocidade do líquido, similar ao atrito, levando em conta a rugosidade das paredes do córrego A vazão é dada pela Equação:
Onde: Q é a vazão (l/s), FC é o fator de correção, A é a área (m2) e v é a velocidade (m/s). O cálculo da área depende dos valores de sua largura e comprimento, bem como, no caso da velocidade, da profundidade.
3.1.5 Velocidade de fluidez da água
Para a obtenção da velocidade, pode ser utilizado, dentre os métodos existentes, o do flutuador, que consiste em afixar 4 estacas, sendo duas em cada margem, e medindo-se o comprimento entre cada um dos dois pares, para identificaro comprimento do trecho a ser percorrido pelo flutuador.
A figura 2, por conseguinte, ilustra o método do flutuador:Figura 2: Método do Flutuador
Após esta etapa, lança-se o flutuador, que é um recipiente preenchido com,ao menos, 25% de sua capacidade volumétrica, ao córrego em uma das linhas transversais, e cronometra-se o tempo decorrido até que este alcance a linha subsequente. A Equação que apresenta a velocidade encontrada:
Onde: v é a velocidade (m/s), d é a distância percorrida (m) e t é o tempo decorrido (s).
3.1.6. Medição da seção transversal do curso d’água
Para este cálculo, utilizaram-se um exemplo de pequeno córrego de água que por sua vez será o mais encontrado perto das comunidades tradicionais. Nesteexemplo, a seção formada de uma margem à outra foi dividida em 5 partes, medindo-se, logo depois, a profundidade de cada uma. Realizou-se o mesmo processo para a margem subsequente, resultando em 10 pontos de profundidade, apresentado na figura 3.
Figura 3: Seção transversal do córrego
Este procedimento é necessário para a maior precisão dos resultados, tendo em vista a irregularidade de cada trecho de profundidade córrego, sob a perspectiva de sua largura. Após os resultados de profundidade encontrados, realizou-se a médiaentre eles, pela seguinte equação:
Onde: PM representa a profundidade média (m), P1 + …+ P10 representa o somatório das profundidades encontradas (m) e o numerador, o total de partes a ser dividida. Ato contínuo, com os dados da profundidade média, calculou-se a área da seção transversal do córrego pela Equação a seguir:
Onde: AST é a área da seção transversal do córrego (m2), PM é a profundidade média (m) e L é largura de uma linha transversal à outra do córrego.
3.1.7. Potência gerada
A potência possível de ser obtida, considerando as grandezas citadas nos tópicos anteriores, é dada pela Equação:
Onde: P é a potência (W), d é a densidade da água (kg/m3), h é a altura da queda d’água (m), g é a gravidade (m/s2) e Q é a vazão (L/s).
3.1.8. Potência Efetiva
Levando em conta que qualquer sistema possui o efeito de perdas de potência se faz necessário o cálculo do mesmo, esse efeito pode acontecer por diversos fatores como por exemplo atritos, efeito Joule e perdas mecânicas, a potência efetivamente entregue pelos motores se dá pela Equação:
Onde: Pef é a potência eficaz (W), Pinst é a potência injetada no motor (W) e Ns é a eficiência total do sistema.
A eficiência total do sistema, apresentada na Tabela 1, pode ser obtida, multiplicando-se todos estes fatores, demonstrando a eficiência total aproximada de acordo com a potência instalada.
3.1.9. Resultados Obtidos
Para fins do cálculo demonstrativo serão utilizados valores médios encontrados em pequenos córregos (local mais comum de instalação de comunidades tradicionais), tomando como padrão um córrego que apresente osseguintes valores;
Velocidade = 0,3364
m/s Seção transversal
= 0,227Largura = 1,5m
Área de seção transversal do córrego = 0,3405m²
Com estes dados é possível obter a vazão do córrego cujo valor é 0,07445 m³/s, levando em consideração o fator 0,65 atribuído ao fator de correção, como mostra na fórmula a seguir:
Para o cálculo da potência será utilizado a altura máxima de forma que seja economicamente viável, sendo ela de1,5m, aplicando-se este valor com o da gravidade, que corresponde a, aproximadamente, 9,8 m/s², e com a densidade da água, 997 kg/m³, obteve-se uma potência instalada equivalente a 1,091 kW, conforme a Equação:
Levando em consideração as perdas do sistema de geração foi obtido o seguinte resultado:
4 CONCLUSÃO
Implementar fontes de energias hidroelétricas em comunidades tradicionais são defasadas, devido seus valores sócio étnicos ou pela falta de gestãoobjetificando o crescimento regional de forma consciente.
O ambiente atual deve-se aos preconceitos de comunidades tradicionais reféns de grandes empreendimentos que visam o retorno a longo prazo de investimentos milionários que afetam negativamente o convívio social e econômico de sua região. Análogo a isso, o crescimento econômico a curto prazo para moradores locais encerra fontes de rendas originadas do ambiente, tornando-se irremediável após uma modificação ambiental com impactos permanentes na região.
Contextualizamos como fator determinante, os costumes e crenças de comunidades tradicionais que se distanciam de inovações tecnológicas devido receio de mudanças sociais no convívio. E demonstramos maneiras sustentáveis de implantação de usinas que respeitem as normas econômicas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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