Falam mal dos portugueses, mas…
por Luís Antônio Waack Bambace
Portugal é um país que usa extensivamente armazenamento hidráulico de energia com usinas reversíveis. Estas usinas, chamadas em inglês de Pump Storage Plants, bombeiam água para um reservatório mais elevado quando sobra energia na rede, e geram energia com esta água nos momentos de pico. O mais comum é o bombeamento de água entre um reservatório mais baixo e outro mais elevado, que tanto podem estar distantes um do outro, como serem reservatórios de hidrelétricas contíguos, onde o lago de uma represa deságua no lago da outra, como é o caso de Avanhandava e Promissão no Rio Tietê. A tal da vazão de consignação, pode ser usada para tirar água de um rio, baixando sua vazão nos momentos de baixa demanda de eletricidade, para por em um lago natural elevado e próximo ao rio.
Enquanto a maioria dos países tem potência instalada dividida pela demanda de pico abaixo de 1,7, o Brasil tem valores acima de 2,3. O pessoal da energia renovável reclama de ter de descartar energia, o tal do Curtailment em inglês, enquanto isto não ocorre na grande maioria dos países desenvolvidos, onde já antes de se partir para o uso extensivo de energia renovável, reversíveis guardavam energia para os momentos de pico. Mais de 70 GW eram armazenados em reversíveis a 20 anos atrás, e hoje passa de 170. A energia solar tem pico de geração, caso não chova, ao meio dia. Perto do por do sol, o ângulo de incidência é baixo e a geração pequena. Face aos ângulos, a geração média máxima seria 2 dividido por pi, que seria cerca de 0,6366. Mas como com o Sol perto de mais do horizonte há mais obstáculos a luz, e ainda a luz atravessa mais vidro e mais poeira, este fator na prática não chega a 0,63. Vento de variações de curto período entre uma rajada e outra. Sem armazenamento, só 30% da capacidade vira energia garantida para enfrentar um pico de demanda.
Reversíveis podem ter custos irrisórios, como seria o caso de se aproveitar reservatórios contíguos, que não exigem investimentos de nem 50 dólares por kW de potência instalada. Podem ter custos muito altos, como os casos Europeus onde se ligam lagos a mais de 40 km um do outro com túneis nas rochas. Mas como no Brasil só se tem a usina da Pedreira na grande São Paulo, e Lajes e Vergueiro no sistema Guandu de água no Rio de Janeiro, e talvez mais uma outra pequena, o custo de nossas reversíveis vai ser muito baixo, inferior a 150 dólares por kW de potência instalada, pois temos mais de uma centena de aproveitamentos reversíveis onde se pode unir a baixo custo corpos de água próximos, com grandes desníveis entre eles.
Termelétricas exigem investimentos de 700 dólares por kW de potência instalada para usinas de ciclo aberto, que não tem nem 50% de eficiência, e 1800 dólares para de ciclo combinado, onde os gases quentes da saída da turbina a gás geram vapor, que gera um tanto a mais de eletricidade em turbinas a vapor. Mesmo sem gerar nada, face a complexidade destas usinas se tem gastos de manutenção da ordem de 160 dólares ano para as usinas de ciclo aberto e 240 para as de ciclo combinado. Fora o gasto de combustível quando elas são operadas. Não fabricamos turbinas a gás de porte no Brasil, despeito da Polaris depois Turbomáquinas terem feitos unidades de 10 MW para plataformas da Petrobrás, e unidades menores para drones da Avibrás. Mas as grandes termelétricas tem unidades de mais de 10 vezes esta potência.
O custo de oleodutos, que ainda têm válvulas e outros itens de segurança, por levar algo inflamável, vai de 3,2 a 3,3 vezes o custo dos tubos de grande diâmetro destes oleodutos, tubos similares aos de transporte de água entre lagos e represas pra acúmulo de energia. Os canos são cotados a cerca de US$ 350 a tonelada. Na pressão máxima de 12,7 N/mm2, e aço com fadiga de 420 N/mm2, a espessura de parede será de 1/65,8 do diâmetro do tubo. Usaremos 3 tipos de canos em 3 zonas de pressão. Pra 2 m de variação de cota no lago de 54.000 m2 do pico do Itapeva em Pindamonhangaba, tem-se pra uma hora 30 m3/s. Isto pede um cano de 3 m, na velocidade econômica. As espessuras de cano seriam de 1,6; 3,1 e 4,6 cm e pesos de 1,3; 2,3 e 3,4 toneladas/m, com média de 2,3. 7,3 km até local da barragem, e serão 16.790 toneladas de cano, ao custo de US$ 5,88 milhões, com o coeficiente de 3,3, pois tudo está longe de cidades e dá 19,4 milhões. Máquinas ficam pelas bombas e válvulas do oleoduto. Some-se US$ 2,7 milhões da barragem, e dá 22,1 milhões. A potência é o produto da vazão em massa, altura e gravidade, 390 MW. Resultado US$ 49 por kW instalado. Mesmo usando triplicando a estimativa gerada por este método, ainda se teria um custo abaixo de US$ 150 por kW instalado, ou seja dificilmente fazer as reversíveis prioritárias seria mais caro que um ano de manutenção de uma termelétrica de ciclo aberto parada. Só para se ter uma ideia, no documento Caderno de Estudos CD-EPE-DEE-SGR-006-2025, se identifica locais com usinas reversíveis de baixo custo no Estado do Rio de Janeiro, com potencial para mais de 500 MW de pico, incluindo locais para mais de 2000 MW. São 23 bons aproveitamentos no estado do Rio de Janeiro e mais de 100 no estado de São Paulo (https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-870/Roadmap%20hidrel%C3%A9tricas%20Revers%C3%Adveis%202025_V09.pdf#search=UHR). No documento há estimativas de limites superiores de custos que mostram casos em que aproveitamentos reversíveis não chegariam a custar 400 dólares por kW instalado. Não se detalha no documento da EPE, como elas foram feitas, e nas referências tem-se apenas duas possíveis fontes que não detalham tais estimativas. Dá contudo para estimar os custos com dados de campo com os documentos: Pumped Storage Hydropower Valuation Guidebook A Cost-Benefit and Decision Analysis Valuation Framework– https://publications.anl.gov/anlpubs/2021/03/166807.pdf, A Component-Level Bottom-Up Cost Model for Pumped Storage Hydropower – https://docs.nrel.gov/docs/fy23osti/84875.pdf. O documento da NREL gera custos em dólares para revesrvatórios, desapropriações, bombas, turbinas, túneis de ligação mas não ligação por canos. Túnel é muito mais caro que cano, mas tem a vantagem de serem totalmente imunes a golpe de ariete que podem danificar canos. A Henry Borden uma hidrelétrica baseada em rodas Pelton, tem ambos. Canos nunca deram problema em mais de 70 anos de operação. Hoje a usina pouco opera, face a problemas de água contaminada do Tietê Pinheiros. Tem norma norte americana de uso de ozônio para tratamento de esgoto: EPA 832-F-99-063
September 1999. Fabricantes de equipamentos de porte para tal como a sankanggroup anunciam geradores de ozônio de 240 kg/h. O documento https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2018.01.012 fala em 6 mg por litro de ozônio para matar 98% dos patogênicos. Mesmo tomando 20 mg/l um único equipamento de 240 kg/h limpa 12.000 m3/h. Assim 50 unidades destas limpariam toda a água do Titê-Pinheiros da alimentação da Henry Borden, faz uma zona de areia com cama vegetal, filtros e se disponibiliza num custo baixo toda a água para reativar a usina em questão, 882 MW que se desperdiça e ninguém comenta.
Uma opção fazer uma pequena barragem baixa para reter água na saída da grande barragem, aí retem parte da água usada para mandar para a parte de cima da barragem de hidrelétrica comum, aumentando seu potencial de geração. Tem em Portugal.
Em qualquer instituição, pública ou privada, caso alguém defenda ideias que contrariem itens antiéticos de diretrizes estratégicas da entidade, este alguém vai ser discriminado, não será promovido e até demitido. Será que um consultor que atestou a segurança de barragens da Samarco, teria um novo contrato se dissesse que as barragens não eram seguras? Coalizões e interesses fazem o que é prioridade de uma instituição nem sempre ser o que é prioridade da sociedade. Lucro acima de tudo, compromete ética a longo prazo. Atender do melhor modo possível o consumidor gerando ganhos apenas o suficiente para a empresa ter saúde financeira não gera problemas assim. Com prioridade no lucro, o espertinho que dá lucro com projetos que burlam as normas sobe na hierarquia, e um dia algum deles comanda de modo antiético alguma empresa.
Quando quem decide, não é quem paga a conta, a chance de problemas é alta. Contratos como o do transporte coletivo, onde se tem nos reajustes anuais custo por passagem paga a operadora (nem sempre paga pelo passageiro já que há muitas vezes subsídio público para parte da passagem) baseado em regras de reembolso de custo mais prêmio proporcional, fazem com que se a operação for feita de modo a maximizar custos, com traçados em zig-zag, ar condicionado mas não ônibus híbridos, veículos maiores que o ideal para a rota e tudo mais, gerem mais lucro a empresa operadora. Aí, o acerto é feito para que a administração não seja derrotada nas próximas eleições e se tira o máximo que dá da comunidade dos munícipes, para a empresa operadora. Pior põe-se no contrato ainda prêmio fixo, além do proporcional. Prêmio proporcional é proibido em qualquer contrato público nos Estados Unidos e na maioria dos países da União Europeia. Na questão de energia elétrica há similaridade com os ônibus?
Energia cara, e os produtos brasileiros perdem competitividade aqui e no exterior. Produtos de energia intensiva, como aço de fornos de indução, em especial aços inoxidáveis, serão feitos aqui se a energia elétrica for cara demais, combustíveis também caso a empresa opte por geração elétrica própria? Nem toda empresa de por exemplo alumínio tem hidrelétrica própria como é o caso da empresa do grupo Votorantim, que tem uma no Vale do Ribeira. Uma solução que é boa pelo custo da energia, mas gera maiores custos de logística de abastecimento de insumos e escoamento da produção.
É difícil entender como as empresas genuinamente nacionais, se é que ainda existe alguma face aos problemas que o diferencial de custo de capital de giro ligado ao spread vergonhoso de nosso país gera, ficam quietas diante de questões como a do spread, do custo da energia, do custo do ônibus que sobra para elas face ao vale transporte, e tudo o mais. Lembro que a Metal Leve, virou Mahler tão logo ser nacional deixou de dar vantagens. Muitas vezes empresas estrangeiras por motivos diversos, operam aqui via testa de ferro, e escondem sua verdadeira identidade. Por enquanto este não é o caso ao menos da padaria da esquina. Mas se não houver mudanças de rumo, no futuro …
Luís Antônio Waack Bambace. Engenheiro Mecânico. PhD em Aerodinâmica Propulsão e Energia.
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Gustavo
15 de abril de 2026 6:20 pmMuito legal!