Turbina Hidraulica

                                As hidrelétricas são consideradas uma forma limpa de geração de energia. Para que sejam economicamente viáveis, são construídas em rios com razoável fluxo de água, pois, as turbinas utilizadas nas hidrelétricas, como Kaplan, Francis e pelton, requerem um alto e continuo fluxo de água o que se faz necessário a construção de imensos reservatórios.

                        A eficiência dessas turbinas é comprovada pela sua larga utilização ao longo do tempo, porem, as turbinas convencionais, tornam se inviáveis em alguns casos como, por exemplo, locais de pouca queda d’água ou pequenos rios, pois possuem baixo fluxo de água. Tais limitações se da pelo fato de que as turbinas convencionais, serem dimensionadas em seu diâmetro de acordo com a vazão do reservatório, em locais de pouca vazão, uma turbina de diâmetro menor, produziria menor poder de torque.

                        Entre as conseqüências negativas devido à construção de tais reservatórios, estão: Alterações nas características ambientais da região alagada, culminando na interrupção do ciclo de vida de muitas espécies, afetando a biodiversidade do local. O represamento dos rios e a formação de grandes áreas alagadas obrigam as populações ribeirinhas a migrarem para outros locais, além de provocar alterações em atividades econômicas ligadas ao uso da terra e da água. 

                                Entre os problemas por enfrentar incluem-se ainda a carência de metodologias para avaliação adequada de impactos ambientais (mapas temáticos, listagens de verificação, matrizes de interação etc.) e a deficiência de mecanismos para articular a atuação dos empreendedores com as instituições responsáveis pela política econômica e social das regiões atingidas e para garantir a participação dos grupos afetados na tomada de decisão desde a fase inicial do ciclo de planejamento da geração hidroelétrica (que compreende a estimativa do potencial, o inventário, o estudo de viabilidade, o projeto básico e o projeto executivo). Em dois dos países com maior capacidade instalada de geração hidráulica, Estados Unidos e Canadá, a sociedade participa da própria definição dos termos de referência dos Estudos de Impacto Ambiental (EIAs).

                              Especialistas apontam como providências imprescindíveis para minimizar alguns dos efeitos adversos da construção e uso de centrais hidrelétricas o reflorestamento das margens dos reservatórios e de seus afluentes; os programas de conservação da flora e da fauna e implantação de áreas protegidas; o inventário, Resgate, relocação e monitoramento de espécies ameaçadas de extinção que ocorriam na área atingida; a avaliação dos efeitos do enchimento dos reservatórios sobre as águas subterrâneas; o monitoramento da qualidade da água; e a realização de estudos arqueológicos antes do enchimento do reservatório (na usina de Samuel, no rio Jamari, esse procedimento levou ao resgate de fatos históricos da região, que remontam a dez mil anos). Devido ao exposto acima, as turbinas convencionais, torna inviável a exploração de muitos dos recursos hídricos existentes, e ao mesmo tempo elevam os custos das usinas hidrelétricas.

Apresente invenção se refere a uma turbina hidráulica com a particularidade de poder ser ajustadas tanto em seu diâmetro, para locais com grande queda d’água, quanto em seu comprimento. O ajuste longitudinal, se da com o propósito de minimizar a perda de torque ao reduzir o diâmetro, dessa forma as turbinas de duplo dimensionamento poderão ser instaladas em locais onde uma turbina de grande porte, não seria viável. Deve se observar que alongando se a paleta da turbina cria se uma área maior de atrito com a água, permitindo desta forma que a turbina seja reduzida em seu diâmetro, numa relação inversamente proporcional ao seu comprimento. Com tais características, pode se diminuir o diâmetro do duto forçando a dimensões consideradas inviáveis para as turbinas convencionais, o que no caso da turbina com duplo dimensionamento, seria compensado com o alongamento de suas paletas tornando possível sua instalação em dutos de pequeno diâmetro   

                                                        

Parte frontal da turbina

Reservatório com duas turbinas

Turbina instalada na tubulação de prédio.

Existe nos grandes centros urbanos, um grande potencial energético que não é explorado, trata se dos imensos reservatórios das empresas que distribuem água nas cidades, normalmente estão instalados em um ponto elevado, conferindo ao sistema uma grande coluna de água e são abastecidos de forma contínua. Esses reservatórios possuem condições de gerar energia em menor escala, porem próximo ao local de consumo.

Com tais características, a turbina em analise como já foi dito anteriormente, pode ser instaladas em dutos de pequeno diâmetro como em pequenos rios ou na tubulação dos reservatórios  Em apenas um reservatório analisado, constatou se que o mesmo possui capacidade de armazenamento de 3 milhões de litros, tubulação de saída de 400 mm. Seu abastecimento se da diuturnamente  caso sesse o abastecimento, o reservatório esvazia se em aproximadamente 90 minutos. Podemos constatar que em números aproximados que pelo seu duto de saída passam cerca de 500 litros d'Água por segundo.

                    
                 Atualmente, procura se por novas fontes de energia renovável, porem, num pais rico em recursos hídricos as hidrelétricas continuam sendo a alternativa mais viável  não só pela abundancia de rios, mas principalmente pelo auto custo de instalação de outras fontes de energia como: eólica  solar, etc.. Estamos muito adiantados no que diz respeito a geração de energia por hidrelétricas  devemos procurar meios de conseguirmos a tão falada eficiência energética  A busca por novas fontes não devem ser desprezadas  porem devemos aprimorar a tecnologia existente, tornando as mais eficiente. Com turbinas mais eficientes como a apresentada acima, pode se construir usinas hidrelétricas com dutos de diâmetro menores, o que representaria uma economia de água minimizando os efeitos das estiagem.