B R A S I L 2 0 20

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O ano de 2020 ficará na história deste planeta como sendo o ano de partida para o desenvolvimento industrial global.

Com o rápido desenvolvimento tecnológico ocorrido nas últimas décadas, os meios de produção industrial passaram por um processo de globalização onde as indústrias, antes bastante verticalizadas, sofreram achatamento na sua estrutura de produção, terceirizando grande parte do seu parque fabril. O processo de globalização atravessou fronteiras e mesmo veículos produzidos em locais distantes, como no Japão por exemplo, são equipados com motores fabricados em Taubaté, no Vale do Paraíba. Nessa onda de globalização os componentes dos modernos produtos são fabricados na região onde a sua produção é mais econômica - No caso do motor de ferro fundido, a matéria prima (ferro gusa - minério de ferro+carvão vegetal e areia) tem em abundância no Brasil, sendo o Brasil, o maior produtor de gusa do mundo.

Veja alguns quadros onde a força bruta do corpo humano foi sendo gradativamente substituída por outros atores e, mais recentemente, por equipamentos autônomos que requerem grande quantidade de eletricidade.

           
           

O engenheiro Roberto Massaru Watanabe que participou do projeto e construção das hidrelétricas de porte da engenharia nacional apresenta um panorama da produção e transmissão da eletricidade no Brasil.


Qualquer produção industrial é constituida, fundamentalmente, pela transformação da matéria e a transformação depende da disponibilidade da energia, sendo a eletricidade a energia mais mais versátil, segura e flexível.

Mas . . . não é fácil produzir eletricidade. Depende de uma série de fatores. Veja alguns exemplos:

No Reino Unido, por exemplo, não há grandes rios, não há petróleo e a eletricidade é produzida em usinas termo-elétricas onde se queima carvão mineral. O volume de carvão mineral que se queima numa termelétrica, como a Termelétrica West Burton por exemplo, é tão grande que tem até uma linha de trem pois o transporte de carvao mineral da mina até a usina é feito dia e noite de forma ininterrupta:

A França, outro exemplo, também não tem rios caudalosos, não tem petróleo e nem carvão mineral então precisou melhorar o conhecimento do ciclo nuclear para produzir eletricidade em usinas nucleares: fizeram uma série de experiências para dominar o ciclo completo da fissão nuclear:

Os EUA, mais outro exemplo, se orgulha de ter uma grande reserva de petróleo no estado do Texas e graças a esta fartura produz cerca de 30% de toda eletricidade queimando seu próprio petróleo mas não consegue produzir eletricidade limpa pois não possui usinas que possam aproveitar a energia das águas. A hidrelétrica de Hoover localizada no rio Colorado não consegue produzir mais que 2.000 megaWatts e a maior hidrelétrica, a de Grand Coulee no rio Columbia, produz 6.800 megaWatts.

 

CUIDADO COM O NOSSO MEIO AMBIENTE:

Além de ter eletricidade farta, barata e confiável é importante que ela seja limpa e renovável e isso só se consegue com as Hidrelétricas, as Eólicas e as Fotovoltaicas. As usinas termo-elétricas poluem muito o meio ambiente além de contribuir com gases que agravam o Efeito Estufa. Isso sem falar da poluição do meio ambiente e das doenças respiratórias causadas pela fuligem.


O BRASIL SEMPRE INVESTIU NAS USINAS HIDRO-ELÉTRICAS, isto é, produzir eletricidade a partir da força das águas.

Como vocês sabem (ou se lembram do Quinto ano do Ensino Fundamental) as águas de um rio possuem dois tipos de energia: a Energia Cinética e a Energia Potencial.

A ENERGIA POTENCIAL:

A Hidrelétrica Henry Borden, em Cubatão, vale-se da Energia Potencial aproveitando o desnível de 723 metros existente entre o reservatório Rio das Pedras em São Bernardo do Campo e Cubatão onde as águas, sob altíssima pressão giram as 14 Turbinas Pelton gerando 1.200.000 kWatts de eletricidade, um grande feito da Engenharia Nacional quando lembramos que a usina Henry Borden foi inaugurada em 1926.

Outra forma de aproveitamento da Energia Potencial é pelo Volume de Água. A Turbina que aproveita bem o peso pelo volume é a Turbina Francis.

Como nossos grandes rios são rios de planicie, não têm quedas significativas então a nossa engenharia opta pela Turbina Francis que consegue um ótimo aproveitamento da Energia Potencial. Usinas como a Hidrelétrica de Ilha Solteira, Itaipu e Tucurui são dotadas de Turbinas Francis. São peças gigantescas, podendo chegar a 20 metros de diâmetro, 400 toneladas de peso, fabricadas em aço e balanceadas para oferecer uma rotação suave e sem trepidações.

A ENERGIA CINÉTICA:

O outro tipo de energia contida nas águas de um rio é a Energia Cinética. Nestes casos, a engenharia brasileira aperfeiçoou a Turbina Bulbo que é movida pela água que passa.

Captando somente a Energia Cinética, a usina não necessidade de queda e, consequentemente, não necessita formar reservatórios. As Hidrelétricas de Jirau e Santo Antonio ambas no rio Madeira e Belo Monte no rio Xingu são exemplos dessa aplicação:

Veja um pequeno histórico de como evoluiu a produção de eletricidade no Brasil.

Na década de 70, o Brasil sinalizava para o mundo que estava investindo na produção de eletricidade a partir da força das águas. A Hidrelétrica é a única forma de produzir eletricidade com matéria prima barata (a água) por meio de um processo que não polui o meio ambiente (nem o ar e nem as águas), não contribui para o efeito estufa e usa a água que é a matéria prima 100% renovável pois fluindo para os mares o ciclo hidrlógico se encarrega de transformar a água em chuvas que reabastessem os reservatórios, fornecendo energia confiável, 24 horas por dia.

O anúncio em 1974 pelo Governo Brasileiro da iniciativa de construção de Itaipu que seria a maior hidrelétrica do mundo não chegou a surpreender o mundo pois o Brasil, um país considerado de Terceiro Mundo, pobre, endividado e ainda construir uma obra desse porte justamente na divisa entre dois países (Brasil e Paraguai) seria totalmente inviável por conflitos e disputas que poderiam surgir na fronteira.

Mas o Brasil e o Paraguai, numa demonstração de maturidade política, construiram Itaipu sob um Tratatado Binacional exemplo para o mundo, tratado governamental que num gesto raro de equidade compõe a força de trabalho em iguais condições, isto é, para cada engenheiro brasileiro um engenheiro paraguaio, para cada tratorista brasileiro um tratorista paraguaio, para cada concreteiro brasileiro um concreteiro paraguaio, tudo nas mesmas condições de trabalho e até hoje o Tratado é mantido havendo um Diretor brasileiro e outro paragauio em iguais condições. Da mesma forma, todo o equipamento instalado em Itaipu é separado, havendo 10 Geradores que produz eletricidade em 60 Hertz para o consumo brasileiro e outros 10 Geradores que produz eletricidade em 50 Hertz para o consumo paraguaio. São geradores gigantescos, cada um com capacidade de produzir 750.000 kWatts.

NOTA: O Tratado Binacional de Itaipú assinado em 1973 tem um prazo previsto de 50 anos, isto é, vence no dia 26 de abril de 2023.

Além da Hidrelétrica de Itaipu, a construção da Hidrelétrica de Tucurui inaugurada em novembro de 1984, acrescentando mais 8,4 milhões de quilowatts de energia limpa à rede interligada brasileira incrementou, ainda mais, a vontade dos gigantes conglomerados industriais do mundo para  transferirem seus parques de produção para o Brasil.

HIDRELÉTRICA DE ITAIPU NO RIO PARANÁ (14 MILHÕES DE kW)

HIDRELÉTRICA DE TUCURUI NO RIO TOCANTINS (8 MILHÕES DE kW)

Mas, a eletricidade é um insumo de demanda altamente crescente e não se pode estacionar, se acomodar especialmente ao pensarmos que a produção industrial moderna demanda muita eletricidade principalmente pelo emprego intensivo de robôs na produção. O inventor da Linha de Produção, o Henry Ford, poderia imaginar que um dia a Linha de Produção seria ocupada por robôs? E que poderia ser tocada 24 horas por dia e 7 dias por semana ao inves de 8 horas por dia e parando nos finais de semana?

O Brasil continuou a investir na construção de novas hidrelétricas. Alguns grupos nacionalistas (de outros países), temendo a evasão de suas indústrias tentaram de todo jeito impedir os novos investimentos brasileiros em usinas hidro-elétricas, pensando que estariam diminuindo os atrativos para suas indústrias se transferirem para cá. Conseguiram causar muitos transtornos mas o Brasil seguiu em frente e conseguiu, a duras penas, concluir a construção de 3 hidrelétricas de grande porte. São elas:

HIDRELÉTRICA DE SANTO ANTONIO
NO RIO MADEIRA (3,6 MILHÕES DE kW)
HIDRELÉTRICA DE JIRAU
NO RIO MADEIRA (3,7 MILHÕES DE kW)
HIDRELÉTRICA DE BELO MONTE
NO RIO XINGU (11 MILHÕES DE kW)

Considerando a capacidade instalada de apenas essas 3 mega-usinas, o Brasil está injetando 18,3 milhões de quilowatts ao Sistema Interligado Brasileiro.

Diferentemente das hidrelétricas que vinhamos construindo até a década de 80, que funcionam com a transformação da Energia Potencial (água no reservatório) em energia elétrica, as hidrelétricas de Santo Antonio, Jirau e Belo Monte funcionam com a transformação da Energia Cinética (fluxo da água) de modo que não há necessidade de formação de grandes reservatórios pois não necessidade de altura de queda. Veja uma foto aérea de Itaipu com seu imenso lago enquanto que as fotos acima mostram as novas hidrelétricas sem a formação de grandes lagos.

Como curiosidade, veja o detalhe técnico das turbinas Francis e Bulbo. A Francis aproveita a Energia Potencial e quanto maior a queda (H) maior será a potência gerada enquanto que a Bulbo aproveita a Energia Cinética e quanto maior for a velocidade e a vazão (V) maior será a energia gerada:

A turbina tipo FRANCIS funciona sob o peso da água
de modo que requer grandes quedas.
Quanto maior a altura de queda (desnível) maior será a potência elétrica de geração.
A turbina tipo BULBO funciona sob a velocidade da água
de modo que não requer grandes quedas.
Quanto maior a velocidade da água maior será a potência elétrica de geração.

SAZONALIDADE DAS CHUVAS

Outro fator tecnicamente e estrategicamente importante é que com o Sistema Interligado Nacional e com o domínio da transmissão de eletricidade a longas distâncias em corrente contínua, deixou de existir a preocupação com a, ou o fantasma da, estiagem pois qualquer bacia hidrográfica é sujeita a ciclos hidrológicos, a sazonalidade, ocorrendo, de forma periódica, períodos com pouca chuva intercalados a períodos de chuvas intensas.

 Brasil possui simultaneamente os dois ciclos hidrológicos e quando ocorre a estiagem na região norte a chuva é intensa no sudeste e sul e quando ocorre a estiagem no sudeste a chuva é intensa no norte e o sistema interligado garante energia firme em todos os meses do ano.

O Sistema Interligado brasileiro é invejado pelos países de primeiro mundo por que permite que no extremo norte a cidade de Manaus receba eletricidade gerada no Rio Grande do Sul e vice versa, a cidade de Pelotas receba eletricidade gerada em Tucuruí no estado do Pará e a transmissão a longas distâncias em corrente contínua permite essa transmissão sem que ocorram perdas elétricas significativas. Veja mais detalhes no site do Operador Nacional do Sistema Elétrico em www.ons.org.br e veja quanta eletricidade está sendo produzida por qual usina e para quais cidades brasileiras esta energia está sendo consumida, neste instante, on-line.

O sistema é operado a partir do Operador Nacional auxiliado por Operadores Regionais onde o sistema é otimizado e cada Watt de demanda é correspondido por Watt gerado e a usina que irá gerar esse Watt é determinada por um sistema integrado de computadores que leva em consideração a disponibilidade hídrica de todas as usinas interligadas decidindo, a cada 90 segundos, gerar os Watts onde há maior disponibilidade de água.

A MESMA ÁGUA

Outra condição que só se observa no Brasil é que alguns rios, em vez de correrem diretamente para o mar, correm para o interior.

Vejamos o que acontece com o Rio Grande. Ele nasce no Parque Nacional do Itatiaia, no estado do Rio de Janeiro, na Serra da Mantiqueira, bem perto do mar e corre para o interior, percorre o estado de Minas Gerais, passa por São Paulo, Mato Grosso, Paraná, Santa Catarina, Rio Grande do Sul e vai desaguar no Mar da Prata.

Nesse longo percurso, encontra 16 Hidrelétricas onde a mesma água produz eletricidade.

TODAS NO MESMO RIO. Veja a relação das Hidrelétricas ao longo do Rio Grande - Rio Paraná:

Quer conhecer cada uma dessas usinas? Clique em www.ebanataw.com.br/amesmaagua/

PARA ONDE VAI TODA ESSA ENERGIA?

Obviamente, não se produz eletricidade somente por produzir e é necessário ter fábricas que consigam consumir toda essa energia e produzir produtos de consumo como automóveis, smartphones, computadores, televisores, refrigeradores, máquinas de lavar, remérios, alimentos processados, etc.

E, ONDE ESTÃO ESTAS INDÚSTRIAS?

Uma parte estão na macrorregião São Paulo-Rio incluindo todo o vale do rio Paraíba e a região do sul de Minas:

onde já existe uma vasta rede interligada de distribuição de eletricidade, a maior do mundo:

Mas a região beneficiada pela abundância de eletricidade não se restringe ao Vale do Paraíba, abrangendo também a macroregião de Campinas e Sorocaba. Veja:

Pois recebe, em Araraquara, um aporte considerável de eletricidade trazida diretamente de Jirau e Santo Antônio além do aporte em Paracambi, vindo direto de Belo Monte.

Pois é, esta rede de distribuição de eletricidade existente está recebendo um grande acréscimo com a chegada da eletricidade produzida pelas novas hidrelétricas de Santo Antonio, Jirau e Belo Monte, o que já está parcialmente sendo feita por meio de potentes Linhas de Transmissão que medem mais de 2.000 quilometros cada. Veja as linhas cuja construção foram finalizadas no ano de 2019 ligando as novas usinas diretamente à macrorregião de São Paulo/Rio/Minas.

São linhas em Corrente-Contínua na voltagem de 800.000 Volts totalizando quase 7.000 quilometros, único país no mundo. O Brasil foi o píoneiro neste tipo de transmissão de eletricidade a longa distância quando inovou e ousou transmitir a eletricidade de Itaipú por corrente-contínua de 600.000 Volts por mais de 800 quilômetros, na época (1975) um grande desafio tecnológico, pois nenhum país do mundo tinha uma linha de transmissão em corrente contínua com tão elevada tensão e com tamanho comprimento, construindo em 1980 não apenas uma linha mas duas e atualmente o Brasil é lider nesse tipo de transmissão que elimina uma série de problemas técnicos como a reatância e as perdas elétricas que ocorrem ao longo do caminho quando a transmissão é feita em Corrente Alternada.

Além dessas novas hidrelétricas, novas linhas de transmissão em extra-alta-tensão, como esta linha em 500.000 Volts entre a Subestação de Itatiba em São Paulo a Bateias no Paraná, flagrante do autor em novembro de 2019 no km 22 da Rodovia Santos Dumont entre Itu e Sorocaba, levam mais energia elétrica pelo Sistema Interligado Nacional para os estados do Sul do Brasil:


MAIS AINDA . . .

Não bastasse toda esta fartura de eletricidade limpa de origem hidráulica, o Brasil investiu maciçamente na construção de Usinas Eólicas (movidas pelo vento) no Rio Grande do Sul e também, e principalmente, no Nordeste:

contribuindo com o aporte de mais de 19 milhões de quilowatts de eletricidade para o Sistema Interligado Nacional. O desenho abaixo ilustra os caminhos em que as Eólicas do Nordeste encaminham o excesso não consumido pela região para os estados do Sudeste e Sul através de linhas de transmissão que coletam as energias geradas pelas eólicas até Presidente Dutra e de lá até Tucuruí e Belo Monte.

A transmissão de energia elétrica concentrada na Subestação de Belo Monte, não apenas a eletricidade produzida pela própria Usina de Belo Monte como também o excesso da UHE de Tucuruí e o excesso das Eólicas do Nordeste para os Estados do Sudeste é feita por meio de 2 linhas de transmissão em corrente contínua (inédita no mundo) em 800.000 Volts, uma para Estreito em Minas Gerais e outra para Paracambi no Rio de Janeiro. Veja o desenho abaixo:

O Sistema Interligado Nacional (invejado pelo mundo) permite, por exemplo, que as indústrias instaladas em Caxias do Sul, estado do Rio Grande do Sul, receba em pleno dia eletricidade produzida pelas Eólicas do Nordeste, beneficando as megaindústricas brasileiras como:

O gigantesco parque industrial localizado em Caxias do Sul e cidades próximas tem a garantia de energia elétrica 100% limpa, 100% renovável, 100% não poluente nas 24 horas do dia graças ao Sistema Interligado Nacional:

Alguns dos gigantes conglomerados industriais do mundo já trataram de mudar para o Brasil e os já estavam por aqui já trataram de ampliar seus parques industriais:

          


BRASIL 2020:

A vinda de novas indústrias e a ampliação das existentes está atraindo milhares de profissionais e empresários. A macrorregião em torno da Grande São Paulo agrega, atualmente (setembro de 2019), uma população de mais de 30 milhões de habitantes. Com todas essas novas fábricas se instalando por aqui, não é difícil prever uma "corrida" de pessoas para atender à demanda dos milhares de novos empregos, assim como para a instalação da infraestrutura necessária para o conforto e vida digna não só desses novos moradores como também dos já instalados. Novos Shopping Centers, Supermerdados, Hospitais, Escolas e, em especial, casas, sobrados e apartamentos para abrigar mais de 6 milhões de novos moradores. Além dos grandes empreendimentos haverá a necessidade de milhares de novos estabelecimentos: Padaria, Açougue, Salão de Beleza, Lanchonetes, Bares, Farmácias, Agências Bancárias, Lojas de Confecções, Calçados, etc. são apenas alguns exemplos.

Muitas das soluções, como aquelas relacionadas ao saneamento, só podem ser resolvidas com abordagem macro, isto é, abastecimento de água, destino de esgoto sanitário, destino de lixo não tem solução razoável quando o município tenta resolver sozinho. Na atual estrutura política brasileira, soluções conjuntas para vários municípios é atribuição do Governo do Estado porém nem o Estado de São Paulo, nem o Estado de Minas Gerais e muito menos o Estado do Rio de Janeiro tem competência para esta ação.

Alguns países obtiveram sucesso com a criação de um "Governo Regional", que não é Estado mas que tem atribuição de regulação e controle da infraestrutura.

As entidades do Terceiro Setor como o Rotary International, com sua vasta rede social, podem exercer um papel fundamental para ajudar a promover o desenvolvimento integrado, equilibrado e sustentável. Veja o Rotary de Barra Mansa ajudando na conscientização da população sobre esta nova realidade.

MAS DEVEMOS TOMAR CERTAS PRECAUÇÕES:

Todo esse desenvolvimento irá atrair milhares, talvez milhões, de novos habitantes que demandará, é lógico, infraestrutura de abastecimento de água (que já é precário), redes e estações de tratamento de esgoto sanitário (que já é quase inexistente).

SANEAMENTO BÁSICO:

Não bastasse as agressões que os recursos hidricos sofrem pelas mãos do ser humano, agora existe o perigo de contaminação das águas pelo Mexilhão Dourado, uma praga se não se tem, ainda,controle. Veja mais detalhes em .

ACESSO RODOVIÁRIO:

A única rodovia que interliga todas as cidades do vale do rio Paraiba é a Rodovia Presidente Dutra, uma estrada antiga que nem teve projeto e foi sendo construida pelos tropeiros ao longo de muitos anos de modo que é cheia de curvas fechadas, rampas íngremes e, pior, passa por dentro da zona urbana de muitas cidades.

O poder público já deveria ter construido uma nova rodovia nos moldes modernos para o tráfego seguro desses novos transportadores que pesam até 91 tonaladas com vias laterais nas regiões de acesso a cidades, tudo prevendo o crescimento urbano das cidades. A faixa ao longo da base da Serra de Mantiqueira oferece terreno plano de firme para a impantação da nova via que, além do rodoviário poderia acolher o ferroviário moderno em bitola extra-larga com vias para trem de passageiro separadas das vias para trens de carga, ambas eletrificadas.

ACESSO FERROVIÁRIO:

A principal ligação ferroviária entre as 2 maiores capitais do Brasil nem é eletrificada e possui um traçado ultrapassado e muitos trechos é de via singela, isto é, só passa um trem em cada sentido.

UM NOVO TIPO DE POLUIÇÃO:

Quando se fala em POLUIÇÃO, logo pensamos na Poluição dos Rios com o esgoto sendo lançado sem tratamento ou na Poluição da Terra com os lixões, na Poluição do Ar com a fumaça das chaminés das fábricas mas existe um outro tipo de poluição, que não é novo mas que no Vale do Paraíba vai atigir proporções catastrõficas que é a Poluição pelo Calor.

As indústrias, mesmo as que não têm fornos ou estufas, produzem muito calor. Quando uma prensa hidráulica pressiona uma chapa de aço transformando a chapa lisa, por exemplo, numa porta de carro, a porta recém formada sai tão quente da prensa que não é possível retirá-la com as maõs. Isso porque grande parte da energia mecânica aplicada pela prensa é transformada em energia térmica (calor). Você pode constatar essa transformação da energia em calor quando entorta e desentorta várias vezes um simples pedaço de arame. Ele fica quente.

Veja mais detalhes sobre a Poluição pelo Calor no Vale do Paraíba em .


A QUESTÃO DOS VEÍCULOS ELÉTRICOS:

Outra questão de vital importância para a vida cotidiana refere-se aos veículos. Atualmente quase todos os veículos são movidos por combustível poluente: Gasolina, Diesel, Álcool e Gás e para diminuir o efeito danos dos gases que constribuem com o Efeito Estufa, o mundo pensa, pensa e pensa em deixar de usar esses combustíveis.

A melhor alternativa, tecnica e economicamente falando, é o veículo movido a eletricidade.

O Brasil também, embora em ritmo bem lento, dá seus primeiros passos:

O PARADOXO:

Acontece, porém que existe um PARADOXO no mundo pois aparentemente a substituição do veículo movido com combustível poluente por veículo movido a eletricidade não é vantajoso em qualquer situação.

Nos países onde a eletricidade é produzida a partir da queima do carvão mineral, da queima do petróleo, da queima de gás natural a substituição do veículo a combustível poluente por veículo a eletricidade elimina a poluição na cidade MAS aumenta a poluição na usina produtora de eletricidade.

No Brasil, onde quase toda eletricidade é produzida em usinas não-poluentes, empregando matéria prima 100% renovável as vantagens da substituição é total e efetiva.

 

NOTA IMPORTANTE: Este site é mantido pelo  engenheiro Roberto Massaru Watanabe, formado pela Poli/USP turma de 1972, e que participou do projeto das hidrelétricas de Jupiá, Ilha Solteira, Itaipu e Tucurui e voluntariamente desenvolve o site na medida em que sobra um tempinho. Ele faz isso para divulgar detalhes técnicos importantes mas que não é de conhecimento de todos. Por sua finalidade pedagógica, o conteúdo do site pode ser livremente divulgado, copiado e impresso. Entretanto, seu conteúdo (texto, figuras e fotos) possuem proteção autoral, de modo que não é possivel pirateá-lo, isto é, copiar e depois divulgar como se fossem de sua autoria.

RMW\energia\BRASIL2020.htm em 13/04/2019, atualizado em 23/01/2024.

    RMW-2640-26/05/2024