O que são turbinas de água?

As turbinas de água são usadas para extrair energia da água em movimento, normalmente para a produção de hidroeletricidade. Eles operam forçando a água a passar pelas pás inclinadas, que giram as turbinas. As turbinas de água podem ser conectadas mecanicamente a máquinas ou a um gerador elétrico. As turbinas a vapor usam vapor gasoso, em vez de água líquida, para operar.

O precursor das turbinas aquáticas foi a roda d'água, que foi usada por milhares de anos. Uma roda d'água é orientada verticalmente com apenas uma pequena porção submersa sob a água a qualquer momento. Esse tipo de roda depende do momento horizontal da água em um rio para girar. Para que isso funcione, a roda deve ter saliências ou baldes para pegar a água. O mesmo princípio é usado na roda de pás de um barco a vapor.

As turbinas de água, no entanto, operam de maneira diferente, com as pás dispostas de maneira análoga às de um moinho de vento. O fluido flui através de um moinho de vento em vez de passar por ele. O mesmo design é usado para turbinas a água, embora o formato das pás seja otimizado para água em vez de ar.

A turbina de água começou a ser usada extensivamente durante o século XIX. Antes que a eletricidade estivesse disponível, as fábricas eram alimentadas mecanicamente. As turbinas de água foram conectadas às máquinas da mesma maneira que o motor de um carro é conectado às rodas. Um motor pode continuar girando enquanto uma transmissão distribui energia para as rodas fazendo ou interrompendo uma conexão mecânica. De maneira semelhante, uma fábrica pode ser alimentada sem envolver eletricidade.

Nos últimos tempos, turbinas de água têm sido usadas em usinas hidrelétricas. Essas plantas geralmente envolvem uma barragem com uma diferença significativa no nível da água entre os lados. A usina extrai a energia potencial gravitacional armazenada na água mais alta, forçando-a a fluir através de turbinas de água; em outras palavras, quando a água cai do nível alto para o baixo, ela empurra as pás de uma turbina de água e gira a turbina. A energia rotacional é convertida em eletricidade com um gerador elétrico. Em 2008, a hidroeletricidade representou a maioria das energias renováveis ​​produzidas em todo o mundo.

As turbinas a vapor, por outro lado, aproveitam a energia do vapor em vez da água líquida. Eles são usados ​​extensivamente em outros tipos de usinas de energia. De fato, a turbina a vapor é o principal método de conversão de energia térmica em energia cinética em aplicações em larga escala. Se o calor em uma usina provém da combustão de carvão ou da fissão nuclear, ele é usado para ferver água e produzir vapor. O vapor de alta pressão é então desviado para fluir através de uma turbina, fazendo com que ela gire rapidamente e gire um gerador elétrico.