Usina Binacional Itaipu: a visita técnica às instalações

Em 2011 a SBF (Sociedade Brasileira de Física) realizou na cidade de Foz do Iguaçu o XIII EPEF - Encontro de Pesquisa em Ensino de Física. Nesse evento, além de me "consagrar" pesquisadora da área de Ensino de Física, a qual me dedico até hoje, tive oportunidades incríveis.

Cataratas do Iguaçu

Entre essas oportunidades, pude conhecer o Parque Nacional de Iguaçu, através do qual temos acesso as belíssimas Cataratas do Iguaçu - uma das 7 maravilhas da natureza, e fiz uma visita técnica a usina Itaipu, sobre esta eu pretendo falar um pouco mais.

Na ocasião, também fiz uma visita técnica a Usina Binacional Itaipu - empreendimento conjunto entre o Brasil e o Paraguai.

A visita inicia-se com um deslocamento feito com ônibus e com a apresentação de pontos importantes que compõe a visita. Dentre eles foi mostrado, o Canal de Piracema, construído em 2002, em atendimento aos anseios dos ambientalistas, para permitir aos peixes a subida do rio para a desova.

Mirante Vertedouro

Em seguida, foi mostrada aos visitantes a estrutura do Vertedouro da Usina Hidrelétrica de Itaipu que escoa o excesso de água do reservatório. São descarregados nas 20 turbinas cerca de 62 bilhões de litros de água por segundo, o que representa 40 vezes a vazão média das Cataratas do Iguaçu. Neste local está sendo construído um mirante. Outro ponto destacado durante o deslocamento foi o “Bosque do Trabalhador”, um projeto arquitetônico onde os funcionários com mais de 40 anos de casa plantam uma árvore. Seguindo a visita, foi feita uma parada no “Mirante Central” para apreciar a estrutura externa colossal da Usina Hidrelétrica de Itaipu - Na visão do mirante pode ser observada a estrutura das 20 turbinas assentadas no leito do Rio Paraná; Na entrada do Mirante do Vertedouro, pode-se ver a estátua metálica do “Barrageiro Robô”, obra feita por ocasião das Olimpíadas dos Funcionários; Há também um painel artístico de Poti Lazaroto localizado na beira da estrada que dá acesso ao mirante.

Na sequência da visita, foi mostrado e explicado sobre o Canal de Desvio que tem uma extensão de dois quilômetros e largura de 150 metros. Este canal permitiu desviar o Rio Paraná para que se pudesse construir a barragem da usina. É formado por rochas de basalto que foram cobertas com uma camada de cimento para reforçar a estrutura.

Parte técnica da visita a Usina Hidrelétrica de Itaipu

A parte técnica da visita inicia-se na parte externa da usina, é possível observar a barragem de concreto e as estruturas dos respiradouros em cima da barragem da Usina. No deslocamento externo é possível visualizar uma estrutura de Transmissão de Energia a 50 Hz, que transmite eletricidade para a cidade de Assunção, capital do Paraguai. Dali pode-se observar que a barragem tem uma extensão total de 8 quilômetros, construídos em areia e argila, e 2 quilômetros de extensão em concreto armado. 

A última parte da visita foi realizada no Reservatório da Usina Hidrelétrica de Itaipu. Pode-se observar os vertedouros e as antigas instalações da Fábrica de Gelo, instalada na época da construção para resfriar o concreto. Também pode ser visualizada a extensão do lago da usina e os vertedouros. A visita teve continuidade na Barragem Principal, aonde cada um dos conjuntos estruturais cilíndricos, com 10,5 metros de diâmetro, conduz a uma turbina, onde passam 700 metros cúbicos de água por segundo. Para 40 se ter uma ideia, o volume de água da Cataratas do Iguaçu daria para alimentar apenas 2 turbinas, das 20 existentes na usina.

A metade da energia produzida pela usina é gerada em 50 Hz, que atende ao Paraguai e a outra metade é gerada em 60 Hz para atender ao Brasil. A sobra da energia paraguaia é comprada pelo lado brasileiro e passa por uma conversão de 50 Hz para 60 Hz, para ser utilizada no Brasil. 

No interior da barragem, uma primeira informação recebida é o tipo de tecnologia adotada na construção a de “gravidade aliviada”. Neste ponto, pode-se observar que o leito do rio Paraná fica a 104 metros de profundidade, na camada de rocha basáltica de origem vulcânica. Com a tecnologia de “gravidade aliviada” foram economizados 30% do volume de concreto utilizado na barragem. 

Para monitorar a contração e expansão da estrutura de concreto existem 1.200 sensores e equipamentos instalados em diversos pontos do concreto. Com a operação da usina houve, até agora, um inclinação de apenas 22 milímetros à frente na parede da barragem de 14 metros de espessura. Na sequência foi feita uma explanação sobre a estrutura da usina e seguiu-se para os Sistemas Auxiliares de Iluminação. 

Foi explicado que, durante a construção, a massa de concreto era feita com água gelada a -10º C e o concreto ao ser assentado estava em uma temperatura de 6º C. Isto era necessário para dar maior rigidez ao concreto e evitar rachaduras ao longo do tempo. Para tal, foi construída uma Fábrica de Gelo ao lado da usina e produzia 15 toneladas de gelo por dia. Calcula-se que, com o concreto produzido, poderiam ser construídas casas ou prédios para abrigar cerca de 4 milhões de habitantes. 

Em seguida, foi efetuada a visita aos equipamentos auxiliares de força, que mantém a iluminação interna e externa da usina. Neste local foram destacados sobre a localização dos marcos de referencia para o nivelamento geodésico. Dando sequencia a visita, foram adentrados os andares da estrutura da usina, onde se pode verificar o Sistema de Transmissão de Energia de Itaipu. Em torno de 95% da energia de Itaipu é utilizada pelo Brasil. O Paraguai utiliza cerca de 8% dos 50% da parte que lhe cabe. 

Quanto à dívida da construção, que contou com obtenção de empréstimos internacionais, realizados na década de 1970 e de 1980, a previsão é que estará totalmente paga até 2023. Trata-se da maior usina hidrelétrica do mundo. O número que garantiu este título foi a produção de 94.684.781 MWh observado em março de 2009, o que daria para alimentar a energia elétrica utilizada em todo o planeta por dois dias. Quanto à fabricação das turbinas, onze delas foram construídas no Brasil pela Siemens e nove foram construídas pela AGB, empresa brasileira. 

Uma parte importante da visita foi a Central de Controle, onde atuam em turnos de seis horas, dois técnicos brasileiros e dois técnicos paraguaios. Originalmente, os controles da operação da usina eram analógicos e, a partir de 2003, foram instalados os painéis digitais. Estes painéis operam em conjunto e permitem o controle completo da operação e da situação da produção e distribuição da energia nas vinte turbinas da usina. 

Toda a operação é controlada por uma Rede de Computadores que permite o acompanhamento integrado e completo da usina. Os painéis digitais mostram, em tempo real em totalizadores e em gráficos, a situação de cada unidade geradora e a distribuição de energia no sistema elétrico brasileiro, abastecido pela usina. Na Central de Operações e Controle da usina existem antigos painéis analógicos que operam em conjunto com os painéis digitais. Atualmente, os painéis e equipamentos analógicos funcionam como backup. 

Em seguida, foi apresentada e mostrada a Sala do ESAI, um sistema 46 que monitora a usina e os arredores com câmaras e radares distribuídos ao longo de 40 quilômetros, tanto na usina, quanto no entorno. Trata-se de um sistema integrado de telecomunicações que é controlado na parte interna da usina. A região do entorno e da usina conta com a efetiva ação da Marinha Brasileira e da Polícia Federal que atuam de modo integrado para a garantia da segurança. 

Na continuidade foram visitadas as cotas (andares) da estrutura, descendo pelos elevadores de carga. Nos vários níveis visitados foi observado que os técnicos usam, como meio de transporte, carrinhos elétricos e até bicicletas, em função das distâncias quilométricas nos corredores da parte interna da usina. Nos pisos do subsolo da usina, também puderam ser observados os equipamentos de distribuição de energia para a parte interna da usina. Em vários pontos da estrutura interna estão disponibilizados quadros, com fotos históricas da construção e esquemas de engenharia, que permitem ao visitante conhecer a tecnologia e parte da história da construção da usina. 

Além dos locais já mencionados, foram visitados os equipamentos que permitem o resfriamento de emergência dos componentes por meio de água gelada, os locais onde são acompanhadas cada turbina quanto ao funcionamento e produção de energia elétrica para o sistema e  os sistemas de elevadores que permitem o acesso das cotas.

A importância da Visita

A organização da Itaipu busca disponibilizar informações técnicas, culturais e históricas da construção. Tanto na parte interna, quanto na externa existem quadros e painéis informativos instalados. Dessa forma, essa atividade se constitui uma importante atividade extra-classe pois aproxima a teoria a realidade prática.