A energia hidráulica é obtida a partir do aproveitamento do potencial gravitacional da água, ou seja, a energia que pode ser obtida graças ao deslocamento da água de um ponto elevado até um nível inferior. Os sistemas que determinam este tipo de energia são chamados de micro turbinas.
O maior aproveitamento da energia hidráulica é realizado nos saltos de água das represas. A água geralmente é retida em reservatórios ou lagos artificiais. Estes são grandes depósitos criados artificialmente, fechando a boca de um vale por meio de um dique ou barragem, onde as águas de um rio são retidas.
Esta água armazenada pode ser utilizada posteriormente para irrigação, abastecimento de populações ou para a produção de energia elétrica em uma usina hidrelétrica. A maioria das barragens hidráulicas é destinada à produção de energia elétrica. No entanto, em épocas de escassez, podem ter outros usos.
Os países com grande potencial hidráulico obtêm a maior parte da eletricidade em centrais hidrelétricas devido às suas grandes vantagens. Entre elas, está o fato de ser um recurso inesgotável que se renova de forma gratuita e constante na natureza, podendo-se aproveitar o excedente para outros fins.
No entanto, a energia hidráulica também apresenta desvantagens. Não é possível fazer previsões exatas, pois dependem da pluviosidade anual. É impossível saber com precisão se haverá seca ou chuvas abundantes. Por isso, embora seja uma das principais fontes de energias renováveis, sua confiabilidade pode ser cíclica.
Os locais de instalação das hidrelétricas costumam estar longe das grandes populações, sendo necessário transportar a energia elétrica produzida por meio de redes caras. Outro aspecto desfavorável é o efeito negativo que a criação de um reservatório pode ter sobre o meio ambiente. Além dos possíveis problemas de alteração de cursos d’água, erosão, impactos sobre populações e a perda de solos férteis, entre outros.
Esses inconvenientes, somados aos grandes investimentos necessários para as centrais de energia hidráulica e à cada vez mais difícil localização de sítios adequados, são os que impedem uma maior utilização dessa fonte energética. No entanto, a energia hidráulica continua sendo a mais utilizada entre as fontes de energia renováveis para a produção de eletricidade.
A tecnologia das principais instalações tem se mantido igual durante todo o século XX. As usinas que aproveitam a energia hidráulica dependem de um grande reservatório de água contido por uma barragem. O fluxo de água é controlado e pode ser mantido quase constante. A água é transportada por condutos ou tubulações forçadas, controladas com válvulas e turbinas para adequar o fluxo de água à demanda de eletricidade.
A água que entra na turbina sai pelos canais de descarga. Os geradores estão situados logo acima das turbinas e conectados a eixos verticais. O design das turbinas depende do fluxo de água. As turbinas Francis-Kaplan são usadas para grandes fluxos e saltos médios e baixos. E as turbinas Pelton para grandes saltos e pequenos fluxos.
As turbinas hidráulicas são utilizadas para aproveitar a energia da água em movimento. A turbina Kaplan é semelhante a uma hélice de navio. As amplas pás ou álabes da turbina são impulsionadas pela água de alta pressão liberada por uma comporta.
A turbina Pelton é um modelo do século XIX cujo funcionamento é mais parecido com o de um moinho de água tradicional. A roda gira quando a água proveniente do conduto é forçada, golpeando umas paletas ou álabes. A água sai a alta pressão pela bocal e impulsiona os álabes que fazem girar um eixo.
Além das centrais situadas em barragens de contenção, que dependem do reservatório de grandes quantidades de água, existem algumas centrais que se baseiam na queda natural da água, quando o fluxo é uniforme. Todas elas são empregadas em quase todo o mundo, por sua eficiência e por sua longa vida útil.
Fonte: Click Petróleo e Gás