Proposição sobre laboratórios de piscicultura em hidrelétricas

Aborda a pertinência de definir em lei os mecanismos a serem adotados para a proteção da fauna aquática em empreendimentos hidrelétricos.

Impactos das hidrelétricas na Amazônia para a saúde da população : uma proposta de abordagem metodológica

Baseado na insuficiência dos métodos de abordagem até então utilizados para a avaliação dos impactos de grandes hidrelétricas na saúde da população envolvida, em particular na situação de desbravamento de fronteiras em países em desenvolvimento, como é o caso da Amazônia, o autor procura trazer uma análise histórica dos determinantes internos do setor elétrico e da ocupação da Amazônia, para situar uma proposta de abordagem. Destaca as características do desenvolvimento do modo de produção capitalista em sua fase monopolista e os resultados deste processo no padrão de desenvolvimento nacional, determinando as necessidades e usos de energia, assim como a disponibilidade de recursos para a realização de novos projetos. A ocupação da Amazônia é levantada em relação as necessidades de expansão do capital internacional que, em associações diversas com o capital nacional e o Estado, determina a política de população mais propicia, resultando em ondas de ocupação. O autor caracteriza o ciclo atual de ocupação da Amazônia como sendo o de grandes projetos de desenvolvimento e tece considerações sobre os mesmos e a saúde da população da região. Diante da avaliação da experiência nacional e internacional acerca dos impactos na saúde advindos de hidrelétricas, o autor propõe, valendo-se da legislação ambiental em vigor e das etapas de planejamento e construção preconizadas pelo setor elétrico, um método de abordagem destes impactos, dentro de um contexto histórico e sócio-econômico particular para a Amazônia. Conclui o autor ressaltando a necessidade de se levantar dados anteriores, durante e após a realização das obras, no sentido de possibilitar o desenvolvimento do método de avaliação dos impactos de grandes barragens, e outras grandes obras, na saúde da população e ressalta o papel das instituições de saúde e meio ambiente neste processo.

Análise de critérios para definição da vazão remanescente em usinas hidrelétricas.

Tem crescido a demanda por energia em todo o mundo. No Brasil, com o aquecimento da economia aumentam ainda mais as pressões. O parque gerador Brasileiro é fortemente baseado na geração hidrelétrica, que representa aproximadamente 77,6% da oferta de geração de eletricidade. Entre os impactos ambientais gerados pela construção de barragens e reservatórios de aproveitamentos hidrelétricos está a mudança do regime fluvial de jusante, a chamada vazão remanescente. Entre outros, esta vazão deve garantir as condições adequadas à sobrevivência e continuação das espécies e dos ecossistemas, associando as necessidades humanas, ambientais e as características de cada região. Tomou-se como objeto de análise dois estudos de caso, a pequena central hidrelétrica (PCH) Santa Gabriela, localizada no rio Correntes, na divisa entre os estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul e a usina hidrelétrica (UHE) Batalha, situada no rio São Marcos, na divisa entre os estados de Minas Gerais e Goiás. Embora o assunto seja discutido amplamente pela comunidade técnica e acadêmica, não há ainda nos marcos legais Brasileiros associados, uma definição explícita de critérios ou limites para estabelecimento da vazão remanescente. Em geral, as legislações estaduais estabelecem valores máximos outorgáveis determinados a partir de percentuais da curva de permanência (Q90, Q95) ou da vazão mínima anual de sete dias de duração e tempo de recorrência de 10 anos Q7,10, garantindo consequentemente as vazões mínimas remanescentes. Essas metodologias implicam num único valor fixo para a vazão ao longo do ano, o que não condiz com a realidade do regime hidrológico natural. Estudos atuais apontam para um hidrograma ecológico, que represente a variação das vazões entre os meses de estiagem e cheia. Assim, a metodologia envolveu a comparação entre critérios de outorga utilizados em alguns estados Q90, Q95 e Q7,10 e métodos citados na literatura para estudo da vazão ecológica (Tennant, Texas, Vazão Base e Perímetro Molhado) e as Resoluções referentes à Declaração de Reserva de Disponibilidade Hídrica (DRDH) das usinas, que especificam a vazão remanescente nas fases de enchimento e operação, emitidas pela Agência Nacional de Águas (ANA). Observaram-se valores de vazões substancialmente diferenciados entre os seis métodos empregados. Cabe destacar, que representa um avanço a publicação do Manual de Estudos de Disponibilidade Hídrica para Aproveitamentos Hidrelétricos (ANA, 2009), que visa à padronização dos documentos para fins obtenção da DRDH e da outorga do uso do potencial de energia hidráulica em corpo de água de domínio da União. Assim, o empreendedor poderá propor e negociar a demanda hídrica para as necessidades ambientais com as autoridades competentes, o que deverá ser discutido em reunião técnica inicial que deverá contar com a participação da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), ANA, órgão ambiental, empreendedor e a empresa responsável pelos estudos ambientais.

Extrafiscalidade tributária na gestão ambiental de recursos hídricos: caso concreto das usinas hidrelétricas de Jirau e Santo Antônio em Rondônia

O presente estudo tem por escopo demonstrar a utilização de tributos extrafiscais como ferramenta de gestão ambiental de recursos hídricos, tendo como objetivo sua aplicação no caso concreto das Usinas Hidrelétricas de Jirau e Santo Antônio, no Estado de Rondônia. A fim de apreender esse instrumento tributário como mecanismo de proteção ambiental, impõe-se a aplicação de políticas públicas, no sentido de preservação do meio ambiente, porque a ausência de um substrato teórico aplicado à prática pode inferir negativamente na abordagem deste assunto. Nesse arcabouço apresenta os princípios norteadores da constituição do Estado, para compreender o papel deste na formulação de políticas públicas e de desenvolvimento. Como ainda, trata de discutir os modelos de Estado, Direito, Economia e a ordem econômica brasileira para o uso de recursos hídricos, na Amazônia Ocidental, em particular no Estado de Rondônia, município de Porto Velho. A partir da interpretação e aplicação de princípios constitucionais, como guia do intérprete para formulação jurídica ideal ao caso concreto, propõe demonstrar que o sistema constitucional tributário brasileiro, notadamente por intermédio dos tributos extrafiscais, é uma efetiva ferramenta na gestão de recursos hídricos e de proteção ao meio ambiente, novamente, dita sua aplicação no caso concreto dos dois complexos hidrelétricos em questão. Busca-se ainda apresentar a utilização de instrumentos econômicos como a cobrança pelo uso de recursos hídricos,- por intermédio das taxas extrafiscais, como ferramentas disponíveis para a proteção do meio ambiente que, como se sabe trata de um direito fundamental. Assim, os tributos ambientais, na sua função extrafiscal, não contrariam as limitações constitucionais ao poder de tributar, porque são os princípios de vedação ao confisco, capacidade contributiva, bem como do direito fundamental ao mínimo existencial. Nesse sentido propõe os estudos sobre o caráter não sancionatório da tributação ambiental ante as variadas motivações que impulsionam a tributação ambiental e as multas decorrentes de atividades prejudiciais ao meio ambiente. Por fim, empreendeu as análises qualitativas das pessoas jurídicas dos Complexos Hidrelétricos Santo Antônio e Jirau RO, a fim de proceder com a avaliação de tais investimentos no Estado de Rondônia. Visa nessa perspectiva conferir se houve ou não divergências no que trata os documentos EIA/RIMA, após a construção das duas usinas no que se refere aos projetos, em particular, ao tratamento destinado ao meio ambiente. Para fins de estudos optou, dadas as proporções aos conflitos ambientais causados, pelo caso concreto da Usina Santo Antônio.

Uma Metodologia de Estudo de Simulação Tridimensional de Escoamento Turbulento Estratificado no Reservatório de Plantas Hidrelétricas.

Uma simulação numérica que leva em conta os efeitos de estratificação e mistura escalar (como a temperatura, salinidade ou substância solúvel em água) é necessária para estudar e prever os impactos ambientais que um reservatório de usina hidrelétrica pode produzir. Este trabalho sugere uma metodologia para o estudo de escoamentos ambientais, principalmente aqueles em que o conhecimento da interação entre a estratificação e mistura pode dar noções importantes dos fenômenos que ocorrem. Por esta razão, ferramentas de simulação numérica 3D de escoamento ambiental são desenvolvidas. Um gerador de malha de tetraedros do reservatório e o modelo de turbulência algébrico baseado no número de Richardson são as principais ferramentas desenvolvidas. A principal dificuldade na geração de uma malha de tetraedros de um reservatório é a distribuição não uniforme dos pontos relacionada com a relação desproporcional entre as escalas horizontais e verticais do reservatório. Neste tipo de distribuição de pontos, o algoritmo convencional de geração de malha de tetraedros pode tornar-se instável. Por esta razão, um gerador de malha não estruturada de tetraedros é desenvolvido e a metodologia utilizada para obter elementos conformes é descrita. A geração de malha superficial de triângulos utilizando a triangulação Delaunay e a construção do tetraedros a partir da malha triangular são os principais passos para o gerador de malha. A simulação hidrodinâmica com o modelo de turbulência fornece uma ferramenta útil e computacionalmente viável para fins de engenharia. Além disso, o modelo de turbulência baseado no número de Richardson leva em conta os efeitos da interação entre turbulência e estratificação. O modelo algébrico é o mais simples entre os diversos modelos de turbulência. Mas, fornece resultados realistas com o ajuste de uma pequena quantidade de parâmetros. São incorporados os modelos de viscosidade/difusividade turbulenta para escoamento estratificado. Na aproximação das equações médias de Reynolds e transporte de escalar é utilizando o Método dos Elementos Finitos. Os termos convectivos são aproximados utilizando o método semi-Lagrangeano, e a aproximação espacial é baseada no método de Galerkin. Os resultados computacionais são comparados com os resultados disponíveis na literatura. E, finalmente, a simulação de escoamento em um braço de reservatório é apresentada.

Proposta para implantação de microcentrais hidrelétricas automatizadas com o emprego de geradores assíncronos

Este trabalho insere em seu conteúdo dois propósitos: o primeiro é o de apresentar uma microusina experimental, uma planta piloto de uma microcentral hidrelétrica automatizada, que foi montada para ser utilizada como laboratório de pesquisas do desempenho de máquinas assíncronas de até 5CV operando como geradores de energia elétrica. Para isso, apresentamos todos os equipamentos com as suas respectivas especificações, a descrição do funcionamento e documentos gerais do projeto. O segundo é fazer uma revisão do uso da máquina assíncrona, funcionando como gerador de energia elétrica ligada à rede de distribuição local. Estudamos e apresentamos algumas conclusões sobre o comportamento deste tipo de gerador, no contexto de uma microcentral hidrelétrica automatizada, em situações operacionais onde se pode contemplar máxima potência ou máximo fator de potência ou, então, máximo rendimento. Realizamos análises teóricas considerando o circuito equivalente do gerador instalado na microcentral; foram geradas curvas das grandezas envolvidas no processo de geração de energia elétrica, e estes resultados foram comparados com as medidas fornecidas pelas leituras dos instrumentos, enquanto a máquina no ambiente da microusina experimental, era submetida à situação de carga zero até a máxima. Com os resultados colhidos procuramos estabelecer uma relação entre a potência mecânica nominal de motores assíncronos com a potência ativa nominal deste tipo de máquina operando como gerador.

Influência de parâmetros físicos no dimensionamento de chaminés de equilíbrio simples de usinas hidrelétricas

Tendo em vista que as chaminés de equilíbrio são estruturas importantes na proteção dos circuitos hidráulicos das usinas hidrelétricas contra os fenômenos transientes que ocorrem rotineiramente durante sua operação, realizou-se uma investigação sobre a influência dos parâmetros físicos no desempenho e conseqüentemente no dimensionamento de chaminés de equilíbrio simples localizadas a jusante das turbinas, caso aplicado a Usina Hidrelétrica de Serra da Mesa. Os parâmetros estudados foram: área da chaminé, comprimento e área do túnel de fuga, perda de carga, vazão, nível no canal de fuga e tempo de manobra. Foram coletados dados na Usina Hidrelétrica de Serra da Mesa e em uma estrutura laboratorial existente no LAHE, ambas pertencentes a FURNAS Centrais Elétricas S.A, referentes a situações de regimes permanentes (operação normal) e de regimes transientes. Estes dados foram utilizados na determinação da perda de carga linear nos túneis e das características das oscilações em suas chaminés de equilíbrio. Para o estudo da perda de carga linear em túneis, também foram feitas medições, em regime permanente, na Usina Hidrelétrica de Salto Forqueta – CERTEL - Cooperativa de Eletrificação Teutônia, e utilizados os dados da Usina Hidrelétrica Bugres fornecidos pela CEEE – Companhia Estadual de Energia Elétrica –RS. Com estes dados foram estabelecidas relações entre o coeficiente de atrito e o número de Reynolds para cada estrutura e realizada a sua comparação com valores teóricos Verificou-se, através da comparação com dados experimentais que os quatro modelos numéricos disponíveis estavam aptos à aplicação na seqüência da pesquisa, porém, elegeu-se o modelo CHAMINE-IPH devido a sua maior versatilidade e simplicidade de uso. Com a análise dos resultados das simulações numéricas realizadas foi possível a identificação da influência dos parâmetros físicos no comportamento do nível d’água em chaminés de equilíbrio simples durante regimes transientes. Constatou-se que para a reprodução numérica de fenômenos transitórios em chaminés de equilíbrio a jusante das turbinas, é fundamental a consideração da oscilação do nível no canal de fuga e dos coeficientes de perda de carga adequados.

Sistemática para avaliação dos custos de construção de pequenas centrais hidrelétricas

Esta dissertação discute o gerenciamento dos custos de construção de Pequenas Centrais Hidrelétricas - PCHs, apresentando uma sistemática para custeio das atividades componentes destes empreendimentos, baseada em parâmetros técnicos e parâmetros probabilísticos. Estes parâmetros foram determinados a partir da função beta e da técnica PERT, em conjunto com a utilização de métodos aleatórios de sorteio.Para formulação desta sistemática, foi revisada a literatura sobre gestão de projetos, que é baseada na estrutura do PMBOK, além da literatura sobre o setor de geração de energia elétrica mundial e o brasileiro. Foi verificado que a geração de energia no brasil é dependente da hidreletricidade, e foi mostrado que há um crescimento nos investimentos em usinas de pequeno porte. A sistemática proposta é aplicada em um caso fictício de PCH com características técnicas reais, obtidas a partir de dados históricos de uma empresa de engenharia.

Decisão de investimento entre pequenas centrais hidrelétricas e usinas eólicas : aplicação da teoria das opções reais

A Teoria das opções reais tem se mostrado um instrumental relevante na fundamentação das decisões de investimento de diversos agentes na economia, especialmente no que tange a projetos de infraestrutura, pesquisa e desenvolvimento. Dado que o setor energético brasileiro possui um arcabouço institucional que possibilita que diversos agentes privados atuem no setor, a avaliação de empreendimentos de geração de energia ganha destaque, fazendo com que a aplicação desse campo de pesquisa torne-se promissor. Assim sendo, o objetivo desse estudo é avaliar a tomada de decisão em investimentos no setor elétrico brasileiro tendo como base a aplicação da Teoria das opções reais. Para esse estudo foram selecionados, como objeto de análise, as usinas eólicas e as pequenas centrais hidrelétricas. Por meio da Teoria das opções reais conclui-se que a opção de adiar a construção de um desses empreendimentos pode gerar valor para o empreendedor. Além disso, verifica-se que as pequenas centrais hidrelétricas “dominam” a maioria dos cenários de investimento estudados quando os preços de energia estão em alta, mas caso haja perspectiva de queda de preços no mercado de energia, porém, a decisão torna-se favorável às usinas eólicas. Por fim, é possível verificar que a análise conjunta de empreendimentos de geração de energia através, por exemplo, da abordagem quadrinomial, pode trazer ganhos na avaliação de projetos de investimento no setor elétrico.

Megaprojetos de hidrelétricas brasileiras: um olhar sobre responsabilidade social corporativa

Em um mundo onde a questão da necessidade de se preservar o meio ambiente e de movimentos socialmente responsáveis em alta, este trabalho surgiu da curiosidade de se buscar entender o binômio do desenvolvimento econômico versus o desenvolvimento sustentável, visando compreender como se deu a evolução desta relação em grandes projetos hidrelétricos brasileiros. Neste contexto, os levantamentos de acontecimentos à época da construção de Itaipu serviram de base comparativa para o que hoje está sendo vivenciado pela hidrelétrica de Santo Antônio. É fato que projetos desse porte vão causar impactos e externalidades, porém como, hoje estão sendo tratadas, é algo que pode nortear o andamento futuro de sua gestão. Por isso, questões como a preservação da fauna e flora, reassentamento e desenvolvimento local, foram colocadas na pauta para verificação de como, ainda hoje, mesmo com o avanço da tecnologia e com pressões externas a respeito da questão sustentável, as externalidades desses projetos são as mesmas. As luzes das teorias apresentadas de Responsabilidade Social Corporativa, desenvolvimento sustentável e econômico, além da estruturação dos movimentos sociais, servirão de base para entender as questões apresentadas. Identificou-se que o sacrifício de poucos para usufruto de muitos continua a ser uma das principais questões a ser resolvida, e neste, inclui-se a questão da terra, assim como a não integração entre stakeholders e shareholders para se conseguir em alinhamento a melhor forma de se aproveitar e interagir com o meio em que será inserido o empreendimento, a exclusão política dos stakeholders do processo decisório sobre os projetos hidrelétricos a serem implementados.

Emprego de uma metodologia multicritério na avaliação do estudo de impacto ambiental de hidrelétricas

Esta pesquisa parte da constatação expressa na literatura analisada de que os métodos e técnicas utilizados na elaboração do Estudo de Impacto Ambiental - EIA de empreendimentos hidrelétricos têm se mostrado inadequados para apoiar o complexo processo de tomada de decisão, tanto no âmbito das empresas de consultoria, que elaboram o Estudo, como no dos órgãos ambientais, que analisam o EIA. Para investigar e confirmar esta questão, foram analisados a legislação vigente, Termos de Referência para a elaboração de EIAs e nove EIAs de hidrelétricas. Dentre eles, foram selecionados dois para estudo de caso. Constatou-se que são necessários três processos de avaliação na elaboração do EIA: dos impactos, das medidas mitigadoras e dos programas. Na avaliação de impactos, a técnica mais utilizada é a Matriz de Leopold, aplicada de forma correta em apenas um dos EIAs. Tornou-se evidente que os pontos fracos dessa avaliação podem ser reduzidos e até eliminados desde que o órgão ambiental melhore algumas exigências no Termo de Referência, de tal forma que levem a consultora a utilizar a referida técnica de forma correta ou a adotar um método ou técnica mais adequada. As avaliações das medidas mitigadoras e dos programas não são realizadas, invariavelmente. As razões para esta situação podem ser atribuídas tanto aos órgãos ambientais como às empresas de consultoria. Os primeiros, porque nem sempre elaboram o Termo de Referência integralmente de acordo com a Resolução CONAMA nº 001/86, deixando de especificar que as avaliações devem ser realizadas com métodos e técnicas válidos e confiáveis. Os segundos, porque não tomam a iniciativa de atender à legislação vigente, independente das instruções expressas no Termo de Referência. Essas avaliações constituemse nos pontos fracos mais relevantes a serem melhorados por órgãos ambientais e consultores. Ao considerar a avaliação dos programas ambientais como a problemática prioritária, a pesquisa investiga e reconhece que as metodologias multicritério, em especial as de apoio à tomada de decisão, pertencentes ao grupo Multicriteria Decision Aid - MCDA, apresentam grande potencialidade para a solução da problemática detectada. A escolha recaiu sobre a abordagem proposta por Ensslin, Montibeller Neto e Noronha (2001), que foi adaptada e submetida a um teste para investigar a sua validade e exeqüibilidade na avaliação dos programas do EIA de duas hidrelétricas no rio Ijuí – RS. Para isso, foram envolvidos quatro especialistas da empresa consultora que elaborou o EIA, para atuarem como avaliadores. Os resultados foram submetidos à apreciação dos próprios avaliadores, de técnicos do órgão ambiental estadual e de técnicos do órgão ambiental federal, que se manifestaram favoráveis à metodologia, em sua maioria.

Hidrelétricas na Amazônia: renovabilidade e não renovabilidade da política energética. Se é desejável a renovabilidade das formas de conversão de energia, por que não é desejável renovar a política energética?

O ensaio tem a intenção de discutir, apresentando como pano de fundo os recentes projetos hidrelétricos propostos e em andamento na Amazônia brasileira, aspectos referentes aos processos de licenciamento ambiental, problemas conceituais que dizem respeito à caracterização da conversão hidrelétrica como energia limpa e renovável. Este trabalho parte da análise de planos governamentais e das discussões sobre projetos hidrelétricos, identificando a necessidade de implementar mudanças institucionais e de fortalecer as leis ambientais e de proteção dos direitos de populações tradicionais e indígenas. Propõe-se uma nova maneira de formular problemas energéticos e de planejar a oferta de energia, que leva em consideração aspectos sustentáveis e patrocinadores da discussão pública, além do entendimento e da incorporação das consequências sobre os grandes ciclos biogeoquímicos que dão suporte às conversões de energia.

Custo de bombas centrífugas funcionando como turbinas em microcentrais hidrelétricas

A implantação de microcentrais hidrelétricas é uma das alternativas para suprir com energia comunidades pequenas e isoladas, situadas normalmente na área rural. O aproveitamento de potenciais hidráulicos de pequeno porte é uma alternativa cada vez mais viável devido não só à falta de recursos financeiros para os grandes empreendimentos, mas também pelo imenso potencial de geração em centrais de pequeno porte, que pouco tem sido aproveitado. O objetivo deste trabalho foi de apresentar uma metodologia simples de engenharia para estimar o custo das Bombas Funcionando como Turbinas (BFTs) utilizadas em microcentrais hidrelétricas, que possam ser usadas em estudos preliminares de novos aproveitamentos hidrelétricos, sem uma investigação detalhada dos lugares onde se pretende implantar. Os custos foram obtidos consultando-se diretamente os fabricantes de equipamentos e o mercado da praça de Ponta Grossa - PR. Os resultados mostraram que, para as microcentrais hidrelétricas, sempre que os custos constituírem o aspecto dominante, e para potências até 50 kW, a opção por Bombas Funcionando como Turbinas (BFTs) deve ser considerada em lugar das turbinas hidráulicas.

Desenvolvimento de sistema computacional para pré-dimensionamento de turbinas para micro, mini e pequenas centrais hidrelétricas

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA