Análise da utilização de água por sistemas de resfriamento em termelétricas brasileiras movidas a carvão mineral, gás natural e combustível nuclear.

Abstract

A matriz de energia elétrica brasileira é majoritariamente composta por usinas hidrelétricas e pequenas centrais devido às condições geográficas e hidrológicas favoráveis do Brasil. No entanto, a participação da geração hidráulica vem gradativamente reduzindo nos últimos anos em decorrência do aumento dos eventos de escassez hídrica, resultado de efeitos antrópicos e efeitos climáticos, além da redução do volume de água nos reservatórios. Para assegurar que a demanda por eletricidade fosse suprida, as usinas termelétricas aumentaram sua produção no mesmo período, de modo que sua participação na matriz de energia elétrica brasileira tornou-se mais relevante. No entanto, as usinas termelétricas que operam em ciclo Rankine ou em ciclo combinado que utilizam água doce no sistema de resfriamento também estão vulneráveis a sofrerem restrições operativas devido à escassez hídrica. Assim, nesse trabalho são identificadas as usinas termelétricas brasileiras a carvão mineral, gás natural e combustível nuclear que utilizam água no sistema de resfriamento. Foi realizada uma análise da vulnerabilidade quanto às restrições hídricas de acordo com a localização das usinas. Além disso, foram calculadas as perdas de água em torres de resfriamento movidas a gás natural e carvão mineral. Também, foi feita a determinação da demanda hídrica para usinas termelétricas movidas a carvão mineral e gás natural. Teve-se, como resultados, que as torres de resfriamento úmida mecânica são os dissipadores de energia mais utilizados pelas usinas analisadas nesse trabalho, com grande utilização de água doce. Além disso, também foi encontrado resultados satisfatórios para o cálculo da perda de água na torre de resfriamento através do método de balanço de massa e energia.