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Centrais Termoelétricas

Carvão & Energia: 9 – Centrais Termoelétricas

Por: Fernando Caldas Vieira

Introdução.

No capítulo das instalações industriais, algumas destacam-se pela sua grandeza, complexidade e, acima de tudo, pelo desafio profissional que constituem para quem lá trabalha.

É o caso das refinarias, siderurgias, papeleiras, cimenteiras e centrais termoelétricas.

Estas últimas são imponentes, com as suas chaminés de centenas de metros (225 em Sines), edifícios com a altura equivalente a mais de 20 andares e terrenos com áreas de dezenas de campos de futebol (Sines está implantada numa área de 128 ha), incluindo parque de combustível, que permite a autonomia de várias semanas.

Tornaram-se um alvo a abater. Poluidoras, ficaram rotuladas de horríveis para o ambiente.

As instalações.

O princípio de funcionamento resulta da aplicação das leis da termodinâmica. Lembram-se do ciclo de Carnot? O trabalho realizado depende duma fonte quente, o vapor de uma caldeira e de uma fonte fria, a água de refrigeração, do rio ou do mar.

São várias as transformações do ciclo: a compressão da água, com bombas que a levam para a caldeira, o aquecimento até à vaporização, a expansão do vapor nas turbinas, a que se segue a fase de condensação, com a água novamente a ser comprimida.

Os equipamentos.

Entre os equipamentos associados, destacam-se assim o gerador de vapor, ou a caldeira e as turbinas a rodarem tipicamente a 3000 rotações por minuto e acopladas a um alternador, onde a eletricidade é produzida. Através dum transformador é conduzida pela rede elétrica, até aos consumidores.

O rendimento global (a razão entre a eletricidade produzida e a energia do combustível), é de cerca de 40%. Parece que não é muito, mas através da utilização de maiores temperaturas e pressões, consegue-se passar os 50%. Nas centrais a gás de ciclo combinado, atinge-se os 60% (foto da central de Irsching, na Alemanha) e nas de cogeração, com aproveitamento direto do calor, pode-se passar os 90%.

Compara tudo com o rendimento dum painel solar que ronda os 20%.

Circuitos.

A conceção duma instalação destas está organizada em circuitos: os já citados, de água e vapor, o de ar e fumos, o de alimentação de combustível, circuitos hidráulicos (de óleo de lubrificação ou de regulação), pneumáticos (de ar comprimido) e todos os circuitos elétricos, quer os principais, quer os auxiliares.

Todos eles funcionam com equipamentos sofisticados que, apesar do seu tamanho, trabalham com a precisão de um relógio.

A manutenção está a cargo dos melhores profissionais em cada especialidade: eletricistas, instrumentistas, soldadores, serralheiros, torneiros e até analistas químicos que asseguram as caraterísticas de pureza da água utilizada.

Para conduzir os grupos estão também técnicos com uma formação muito exigente. A maneira de operar é comparável à dos aviões, não fossem estes também, na sua essência, máquinas térmicas. Muitos destes especialistas vieram da marinha mercante, onde os motores dos navios também estão baseados em tecnologia semelhante.

O corpo de engenharia pode possuir cerca de 30 técnicos, daqueles que não precisam de emigrar.

Os combustíveis.

Se estas centrais funcionam através da queima, a “frota” portuguesa, ao longo dos anos, já queimou todo o tipo de combustíveis. Recordando os principais:

– O gás natural, nos ciclos combinados que aproveitam os gases de escape duma turbina tipo aeronáutica para entrar na queima duma caldeira, dum sistema convencional, a vapor de água. Temos atualmente a Tapada do Outeiro (nova), Ribatejo, Lares e Pego.

– O carvão, desde as históricas, dos primórdios, até às mais recentes que foram desativadas – Tapada do Outeiro, Sines e Pego.

– O fuelóleo: Carregado, Barreiro (cogeração, substituída por uma nova, a gás natural) e Setúbal. Demolidas.

– O gasóleo: Alto de Mira e Tunes. Desmanteladas.

E mesmo, renováveis, que também usam máquinas assim:

– A biomassa, lenha florestal, em Viseu, Fundão ou Mortágua e na indústria de papel;

– Os resíduos urbanos em Lisboa, Valorsul ou no Porto, Lipor;

– A geotermia, nos Açores. O gerador de vapor está nas entranhas da Terra.

Querem tirar as nucleares destas contas. À parte do reator, é uma central térmica como as outras. Também já tivemos uma: o reator experimental de Sacavém.

O futuro.

É por razões físicas que não é fácil assegurar a substituição de centrais destas por outras de outro tipo.

A energia dos combustíveis, contida no seu poder calorífico, é muitas vezes superior, por exemplo, à de um painel solar ou de uma turbina eólica. Os seja, para se obter o mesmo trabalho, como quem diz a mesma eletricidade, são necessárias grandes áreas de painéis, ou grande número de geradores movidos a vento. Ilustrando com números, um gerador da central de Lares tem uma potência de 431 MW, já descontada a potência para consumo dos auxiliares (a central tem 2 grupos). Para obter a mesma potência, seriam necessários mais de 100 geradores eólicos.

Mas para se conseguir a mesma energia, 400 geradores não chegavam: Em Lares facilmente se produz durante mais de 8000 horas por ano. O vento raramente sopra 2000 horas. Com o sol ainda é pior, daí as extensas áreas de painéis solares a substituir a nossa agricultura.

Convém não esquecer que, enquanto a energia de origem térmica pode acompanhar as necessidades e as variações de consumo, as renováveis produzem quando existe a fonte que as alimenta. A gestão dum sistema assim estruturado está no centro das discussões. Avançou-se por um caminho sem o planeamento para se saber como deve ser trilhado.

Das centrais de maior dimensão, restam as que usam gás natural. Apesar de menos poluentes, estão na mira dos descarbonizadores do planeta.

A demolição vai marcar uma nova era industrial. Partilho algumas imagens, para comparar com fotografia dum colega meu a conduzir o seu grupo no Carregado.

Central Termoeléctrica do Carregado – Power Plant Aerial View – YouTube

A demolição das chaminés da Central Termoeléctrica de Setúbal (youtube.com)

Central Termoeléctrica – Abandonados.pt – Lugares Abandonados em Portugal

Há vida na central fantasma | edp.com

N.R. Os textos de opinião expressam apenas as posições dos seus autores, e podem até estar, em alguns casos, nos antípodas das análises, pensamentos e avaliações da Direção do RMJornal, mas não é por isso que deixam de ser publicados

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Fernando Vieira
Fernando Caldas Vieira, nascido em 1957, casado, de Tomar. Engenheiro eletrotécnico, licenciado e mestre pelo IST. Mestre em política, economia e planeamento da energia, pelo ISEG. Trabalhou no setor de produção de eletricidade, nomeadamente em centrais termoelétricas. Presidiu à ECOBA, Associação Europeia dos Produtos da Combustão do Carvão e ao grupo de trabalho de resíduos da Eureletric. Dedica-se à prestação de serviços de consultoria a empresas no campo da eletricidade, da energia e do ambiente.

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