É esta a conclusão assustadora que se chega depois da leitura do excelente estudo “O que são usinas hidrelétricas ´a fio d’água` e quais os custos inerentes à sua construção?”, do Dr. Ivan Dutra Faria, Consultor Legislativo da área de Minas e Energia do Senado Federal. Confira.
O que são usinas hidrelétricas ´a fio d’água` e quais os custos inerentes à sua construção?
Por Ivan Dutra Faria. Originalmente publicado em “Brasil, economia e governo”, do Instituto Fernand Braudel
Primeiramente, deve-se considerar que a energia “gerada” por uma hidrelétrica resulta da transformação da “força” do movimento da água. Transforma-se, assim, em energia elétrica, a energia cinética decorrente da ação combinada da vazão de um rio e dos desníveis de relevo que ele atravessa. Desse modo, não restam dúvidas de que, para o processo, guardar água significa guardar energia.
Os sistemas de captação e adução levam a água até a casa de força, estrutura na qual são instaladas as turbinas. As turbinas são equipamentos cujo movimento giratório provocado pelo fluxo d’água faz girar o rotor do gerador, fazendo com que o deslocamento do campo magnético produza energia elétrica. O vertedouro, por sua vez, permite a saída do excesso de água do reservatório, quando o nível ultrapassa determinados limites. Outros aspectos e outros equipamentos são, também, importantes, mas, em qualquer caso, estaremos diante de uma busca por queda e vazão – a primeira, fixa, e a segunda, variável.
Nesse processo de transformação, a geração de energia elétrica é limitada pelo produto entre vazão e altura de queda, pois a energia obtida é diretamente proporcional ao resultado dessa conta. A barragem interrompe o curso d’água e forma o reservatório, regulando a vazão. Em uma usina com reservatório, essa variável pode ser controlada pelos administradores da planta. Em uma usina a fio d’água, fica-se refém dos humores da natureza, ainda que com menor dependência que as eólicas. Hidrelétricas com reservatórios próprios são capazes de viabilizar a regularização das vazões. Devido à sua capacidade de armazenamento (em períodos úmidos) e deplecionamento (em períodos secos), elas atenuam a variabilidade das afluências naturais.
Deve-se considerar, também, que esse mesmo efeito pode ser obtido com a construção de usinas “rio acima” – ou “a montante”, conforme o jargão técnico. Hidrelétricas instaladas em um mesmo curso hídrico podem atuar de forma integrada. Usinas localizadas “rio acima” – a montante, no jargão técnico – podem usar seus reservatórios para regular o fluxo de água utilizado pelas usinas localizadas “rio abaixo” – a jusante.
A usina binacional Itaipu, por exemplo, por ser a última rio abaixo – a jusante, no jargão técnico – da Bacia do Rio Paraná, é considerada como a fio d’água. Ocorre que se a gigantesca hidrelétrica pode utilizar toda a água que chega ao reservatório, mantendo apenas uma reserva mínima para garantir a operacionalidade, tal diferencial se deve, direta ou indiretamente, à existência de dezenas de barragens a montante.
O conjunto formado pelos potenciais hidráulicos da margem direita do rio Amazonas é considerado como uma rara e poderosa combinação de queda e vazão nos estudos de inventário hidrológicos de bacias brasileiras. A Volta Grande do Xingu, por exemplo, onde está sendo construída a hidrelétrica Belo Monte, apresenta uma queda de cerca de 90 metros entre dois pontos muito próximos de um rio cuja enorme vazão resulta de um percurso de milhares de quilômetros, iniciado no Planalto Central.
Em geral, usinas a fio d’água têm baixos “fatores de capacidade”. O fator de capacidade é uma grandeza adimensional obtida pela divisão da energia efetivamente gerada ao longo do ano – em geral, medida em MWh/ano – pela energia máxima que poderia ser gerada no sistema.[1] Trata-se, portanto, de uma medida da limitação da usina no que diz respeito à sua capacidade de gerar energia.
Na Europa, esse fator situa-se entre 20% e 35%, em média, sendo um pouco maior na China e chegando a valores próximos a 45% nos EUA[2]. Em média, as hidrelétricas brasileiras têm fator de capacidade estimado em valores situados entre 50% e 55%. A regularização de vazões por meio do uso de reservatórios faz com que essa média suba significativamente, embora essa não seja, em muitos casos, a única responsável por isso. No rio São Francisco, por exemplo, esse número para Sobradinho é 51%, e para Xingó, mais a jusante, é 68%. No rio Madeira, a usina Jirau tem fator de capacidade próximo de 58%, e o número para a usina Santo Antônio é de 68%. Não por acaso, a vantagem relativa de Santo Antonio guarda forte correspondência com o fato de ser um projeto situado a jusante de Jirau. Pelas razões já apontadas, é possível compreender o magnífico número de 83% para Itaipu.
No caso 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%. Esse tem sido um dos pontos mais criticados pelos opositores ao empreendimento, que afirmam que a usina irá “gerar pouca energia”. Mas os argumentos utilizados, em geral, não levam em consideração dois pontos essenciais: os valores médios do fator de capacidade das hidrelétricas brasileiras e a principal razão pela qual o projeto de Belo Monte teve esse valor diminuído.
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 compará-lo com aqueles situados na Amazônia e com as de outros países. Em Tucuruí, por exemplo, no rio Tocantins – diga-se de passagem, dispondo da regularização de usinas a montante –, esse valor é de aproximadamente 49%.
O reservatório projetado para Belo Monte 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 do barramento, fossem asseguradas boas condições de pesca e de navegação às comunidades indígenas, entre outros aspectos.
Evidentemente, regularizar ou não a vazão de um curso d’água é uma decisão que, necessariamente, deve incorporar a dimensão ambiental – numa escolha entre alternativas que devem ficar absolutamente claras para a sociedade. Entretanto, essa decisão vem sendo tomada sem o necessário amadurecimento, sem uma discussão ampliada, baseada em estudos objetivos dos benefícios e custos associados a tal escolha, com um exagerado receio de desagradar a grupos de pressão específicos e visando a uma boa imagem do governo na mídia.
Aliás, justamente nos diversos meios de comunicação é possível encontrar os maiores disparates sobre o assunto. Nas informações divulgadas nesses meios há boas doses de lirismo, relacionado com a eventual substituição dos projetos de hidrelétricas, nomeadamente aqueles que preveem grandes reservatórios, em benefício de outras formas de transformação de energia – como as eólicas, por exemplo.
Informações de baixa qualidade técnica, inclusive relacionadas à possibilidade de substituição de energia hidrelétrica por eólica, encontram eco entre os mais diversos operadores do direito e resulta em uma posição defensiva dos técnicos governamentais, tanto da área de energia quanto da área ambiental. Alguns dos argumentos mais utilizados nessa judicialização calcada na subjetividade são fundamentados no chamado “Princípio da Precaução”, que pode ser definido como de natureza filosófica, política, doutrinária, religiosa ou ideológica – mas, jamais como de natureza científica.
O Princípio da Precaução é, essencialmente, um preceito que, se aplicado ao pé da letra, inviabilizaria o desenvolvimento, justificando a inação diante da ameaça de danos sérios ao ambiente, mesmo sem que existam provas científicas que estabeleçam um nexo causal entre uma atividade e os seus efeitos. Impõem-se, nesses casos, todas as medidas necessárias para impedir tal ocorrência.
Pode-se dizer que há em tal raciocínio uma quase paródia do pensamento de Leibniz, pois em vez de se supor que nada acontece sem que haja uma causa ou razão determinante, a mera suposição causal (de um dano ambiental, nesse caso) determina que nada deva acontecer.
Como acreditar que seja possível definir ameaça de danos sérios ao ambiente sem uma abordagem científica? Como definir ameaça, danos e sérios sem recorrer à ciência? Lamentavelmente, muitos atores políticos e operadores do direito crêem ser capazes de fazê-lo. No mundo real, a adoção rigorosa do princípio da precaução implicaria fechar todos os laboratórios científicos mundo afora. No Brasil, atualmente, sua aplicação faz com que um empreendedor tenha que provar que as intervenções previstas não trarão impactos, mitigáveis ou não, ao meio considerado, o que é virtualmente impossível.
A militância radical, sustentada no Princípio da Precaução, está se utilizando de um raciocínio de mão única. A usina a fio d’água desperdiça a chance de se guardar energia da forma mais barata e da única forma que permite múltiplas utilizações da água armazenada como a criação de peixes, o turismo e a contenção de cheias, por exemplo.
Em um pensamento predominantemente ideológico não há espaço para que sejam debatidas questões fundamentais acerca da opção única por usinas “a fio d’água” ou com reservatórios subdimensionados. Em primeiro lugar, deve-se considerar que o desperdício de capacidade produtiva de energia a montante da usina a fio d´água é praticamente irreversível. Em segundo lugar, a decisão por um caminho praticamente sem volta foi tomada sem o devido e necessário debate técnico e político acerca de um tema que afetará as próximas gerações. Não seria este o caso de se utilizar o princípio da precaução, evitando-se tomar uma decisão irreversível e de provável impacto ambiental negativo, visto que será necessário, no futuro, recorrer a fontes mais poluentes de energia para substituir a capacidade hidrelétrica desperdiçada?
No Brasil, a capacidade de armazenamento de energia em reservatórios é intensamente beneficiada pela diversidade de ciclos pluviométricos das bacias brasileiras, um diferencial notável em relação a outros países. A otimização desses reservatórios passa pelas linhas de transmissão, que, na prática, funcionam como vasos comunicantes, transportando, em vez de água, energia de uma bacia hidrográfica que esteja em um momento de abundância de água, para outra, onde haja necessidade de se economizar água escassa. Desse modo, Belo Monte não pode ser entendida como uma usina isolada e, sim, como virtuosa e hidricamente intercomunicada – por ser interligada eletricamente – com o resto do País. Uma vez que o rio Xingu tem suas cheias quase dois meses depois das cheias dos rios das regiões Sudeste, Centro-Oeste e Nordeste, a possibilidade de armazenamento em Belo Monte diminuirá fortemente os riscos de carência de energia – no jargão técnico, o risco de déficit.
Os estudos de um projeto hidrelétrico incluem a análise do comportamento das estruturas, simulando a passagem de uma vazão superior a cheia decamilenar, ou seja, uma cheia de tempo de retorno de 10.000 anos. É tranquilizador saber que a margem de segurança de uma barragem é tão significativa. Todavia, esse cálculo não guarda qualquer relação com a segurança de vazões suficientes para fazer frente à influência da economia sobre a demanda por energia. Nesse caso, utilizam-se os cenários econômicos para estimar a demanda.
Como a matriz de geração elétrica no Brasil há forte predominância hidrotérmica, os cenários começam a sinalizar a crescente necessidade de uso de energia de fonte térmica, mais cara e mais poluidora que a hidrelétrica.
E o pior: “ovos de Colombo”, como a repotenciação e a modernização de hidrelétricas, ainda que totalmente defensáveis, não são processos capazes de garantir o acréscimo anual de 3.300 MW médios de energia que o Ministério de Minas e Energia considera necessário para fazer face às projeções de crescimento econômico para o Brasil. Difundir informações de que a implantação desses processos evitaria, por exemplo, a construção das usinas do rio Madeira não tem qualquer cabimento. O mesmo se pode dizer quanto à possibilidade de eólicas serem capazes de evitar a construção de novas hidrelétricas.
Concordemos, então: a energia eólica é uma beleza, o Brasil deve investir cada vez mais nessa opção, há quem ache lindos os cata-ventos e os zingamochos – embora haja dúvidas quanto à reação da população de cidades que tenham que conviver próximas aos geradores, enfrentando a poluição visual e a descaracterização urbanística. Entretanto, essa não é uma opção para a base da matriz elétrica de qualquer país. Eólicas não são feitas para a geração de base, pois exigem complementação por meio de outras fontes, como hidrelétricas e termelétricas. Com fator de capacidade menor do que a média das hidrelétricas brasileiras, as usinas eólicas dependem fortemente dos ventos, pois essa opção tecnológica não permite armazenar a energia produzida.
O crescimento do mercado consumidor de energia combinado com a implantação de usinas sem reservatórios diminui a confiabilidade do sistema, veda o aproveitamento múltiplo dos lagos das hidrelétricas e obriga o Operador Nacional do Sistema (ONS) a fazer um gerenciamento ano a ano dos estoques de água nas usinas. Como se sabe, sistemas elétricos imunes a defeitos ou a desligamentos imprevistos são modelos teóricos. Os 100% de confiabilidade no sistema elétrico ou “risco zero” de falhas implicaria elevar os custos, que tenderiam ao infinito. E o consumidor teria que pagar por isso, o que implicaria tarifas proibitivas. Assim, no mundo todo, algum risco de falha no sistema é aceito. Mas a redução no nível de confiabilidade do sistema interligado não é desprezível quando se reduz a capacidade de armazenamento de um sistema predominantemente hidrotérmico como o brasileiro.
Quem deveria decidir se a opção pela construção de usinas a fio d’água é a melhor alternativa? Trata-se de um risco para o sistema, um erro inclusive do ponto de vista socioambiental e uma opção praticamente irreversível. Logo, constitui matéria a ser objeto de discussão por ampla representação da sociedade, e não apenas por ativistas ambientais, sociais, ideológicos ou do direito.
Parece que alguém se esqueceu do art. 20, inciso VIII, da Constituição Federal, segundo o qual os potenciais hídricos são bens da União e não de meia dúzia de agentes públicos assustados com as ONGs, com a mídia e com os “achistas” de plantão. Se essa é uma discussão a ser feita pela sociedade e como seria inviável – embora defensável e desejável – a realização de um plebiscito acerca do tema, a democracia representativa tem a única resposta legítima para esse desafio: o Congresso Nacional.
[1] Essa energia é calculada por meio do produto Potência Nominal X 8760 h. Por sua vez, o número de horas anuais é calculado pelo produto 24h X 365 dias, ou seja, 8760 h. Não se deve confundir Fator de Capacidade com Fator de Carga, que é a razão entre a demanda média de energia elétrica, durante um determinado intervalo de tempo, e a demanda máxima registrada no mesmo período. Quanto maior esse índice, mais adequado é o uso da eletricidade.
[2] Os valores médios de fatores de capacidade, em geral, não são muito precisos em razão da dinâmica do processo de implantação de novas usinas em cada país. Por exemplo, a entrada em operação ou a ampliação de um empreendimento pode alterar esses valores. Desse modo, os números aqui apresentados têm função apenas ilustrativa, visando a uma comparação que, de resto, é pertinente, uma vez que as possíveis variações não alteram substantivamente as possíveis conclusões.
* Ivan Dutra Faria é Consultor Legislativo da área de Minas e Energia do Senado Federal. Graduado em Química (UFRJ), com Especialização em Metodologias de Avaliação de Impactos Ambientais (Universidade do Tennessee / UFAM), Mestrado em Planejamento e Gestão Ambiental (UCB) e Doutorado em Política e Gestão Ambiental (UnB). Foi professor de Química em instituições de ensino públicas e privadas, técnico-sênior do Departamento de Estudos de Efeitos Ambientais da Eletronorte, analista da Secretaria de Meio Ambiente e Recursos Hídricos do Distrito Federal (Semarh), consultor / assessor no Ministério da Educação, Ibama, Enap e Eletronorte. Foi, também, consultor-técnico de diversas empresas privadas e membro do Comitê de Meio Ambiente do Setor Elétrico – Comase / Eletrobrás, da Comissão Coordenadora do Programa Nacional de Florestas – Conaflor e do Comitê Brasileiro do Programa Man and Biosphere – Cobramab / MaB.
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Para saber mais sobre o tema:
Abbud, O. e Tancredi, M. Transformações Recentes na Matriz Brasileira de Geração de Energia Elétrica: Causas e Impactos Principais. Texto para Discussão nº 69. Núcleo de Estudos e Pesquisas do Senado, Senado Federal. Disponível em http://www.senado.gov.br/senado/conleg/textos_discussao/TD69-OmarAbbud_MarcioTancredi.pdf
Montalvão, E. (2011). Ambiente e energia: crença e ciência no licenciamento ambiental, parte I. Núcleo de Estudos e Pesquisa do Senado Federal. Texto para Discussão nº 93. Disponível em http://www.senado.gov.br/senado/conleg/textos_discussao/TD93-EdmundoMontalvao.pdf
Faria, I.D. (2011). Ambiente e energia: crença e ciência no licenciamento ambiental, parte II. Núcleo de Estudos e Pesquisa do Senado Federal. Texto para Discussão nº 94. Disponível em http://www.senado.gov.br/senado/conleg/textos_discussao/TD94-IvanDutraFaria.pdf
Faria, I.D. (2011). Ambiente e energia: crença e ciência no licenciamento ambiental, parte III. Núcleo de Estudos e Pesquisa do Senado Federal. Texto para Discussão nº 93. Disponível em http://www.senado.gov.br/senado/conleg/textos_discussao/TD99-IvanDutraFaria.pdf
Abbud, O. ; Faria, I.D. e Montalvão, E. (2011). Ambiente e energia: crença e ciência no licenciamento ambiental, parte IV. Núcleo de Estudos e Pesquisa do Senado Federal. Texto para Discussão nº 107.
Faria, I.D. (2011). Entrevista à TV Senado (2011). http://www.senado.gov.br/noticias/tv/videos/cod_midia_64264.flv
Assista a entrevista com o consultor legislativo Ivan Dutra Faria, autor de tese sobre o tema, que considera construção da usina a melhor opção para o país.
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