Barragem Site C: O Projeto de Energia Limpa Mais Audacioso do Canadá

Desafios de Engenharia da Barragem Site C

Alguns megaprojetos são notáveis pela extrema precisão de sua tecnologia, como o James Webb Space Telescope ou o CERN particle accelerator. Outros tentam levar a humanidade a novas fronteiras, como as Artemis Missions.

E outros megaprojetos são simplesmente notáveis pela magnitude da empreitada. Um exemplo é a recentemente lançada barragem hidrelétrica “Site C” no nordeste da Colúmbia Britânica, Canadá.

Fonte: Engineering Source Record

Este é um dos maiores projetos de infraestrutura do Canadá até hoje, com US$ 1,3 bilhão em obras civis concluídas. A barragem tem 500 m de largura na base e afunila para apenas 10 m no topo. No total, o projeto custou mais de US$ 11,8 bilhões.

Fonte: Acciona

Além de sua magnitude, o projeto teve que enfrentar as rigorosas condições de inverno das montanhas canadenses e regulamentos ambientais e de segurança rigorosos.

Em última análise, produzirá tanta energia quanto uma usina nuclear ou várias usinas de combustíveis fósseis, mas sem emissões de carbono ou resíduos nucleares.

Os Projetos Hidrelétricos do Rio Peace

Hidrologia da Bacia do Rio Peace

O Rio Peace é um rio de quase 2.000 quilômetros (1.200 milhas) nas Montanhas Rochosas da Colúmbia Britânica.

O Rio Peace é um afluente do Rio Mackenzie, parte do sistema de rios Finlay–Peace–Slave–Mackenzie, o 13.º maior sistema fluvial do mundo.

Fonte: Geology Page

O Site C é a terceira barragem no Rio Peace, uma das quatro grandes barragens consideradas para construção em uma proposta inicial na metade do século XX.

As duas primeiras foram construídas em 1968 e 1980, respectivamente, e foram nomeadas como W. A. C. Bennett Dam e Peace Canyon Dam.

A Barragem Bennett tem capacidade de 3,9 GW e é o terceiro maior lago artificial da América do Norte. A Barragem Peace Canyon tem capacidade de 700 MW.

Fonte: NiCHE

As duas barragens são administradas pela BC Hydro (British Columbia Hydro and Power Authority). A concessionária elétrica é a principal distribuidora de eletricidade da província, atendendo mais de 4 milhões de clientes, 95 % da população coberta.

No total, a BC Hydro completou 6 grandes projetos hidrelétricos entre 1960 e 1980. Até hoje, a grande maioria da produção de energia da BC Hydro provém de fontes limpas ou renováveis.

A quarta barragem proposta no segmento da Colúmbia Britânica do Rio Peace, Site E, fica próxima à fronteira BC–Alberta. O projeto foi cancelado durante o processo de planejamento nas audiências de 1982.

Renascimento do Projeto Site C e Cronologia do Planejamento

O Site C também foi rejeitado como projeto de barragem no início dos anos 1980, devido a dúvidas sobre a viabilidade econômica do projeto e a necessidade de sua capacidade de geração de eletricidade.

A opção foi reconsiderada já em 2004, quando a BC Hydro iniciou discussões com as Primeiras Nações, a província de Alberta e as comunidades locais. Após extensa análise do impacto da barragem (ambiental, econômico, social, patrimonial e de saúde), a construção começou em 2015.

Barreira Hidrelétrica Site C

Visão Geral

A barragem hidrelétrica terá uma capacidade nominal de 1.100 megawatts (1,1 GW) e deverá produzir cerca de 5.100 gigawatts‑hora (GWh) de eletricidade por ano. Essa energia será suficiente para abastecer o equivalente a cerca de 450.000 residências por ano na Colúmbia Britânica, ou 1,7 milhão de veículos elétricos.

A geração de energia é produzida por 6 unidades geradoras, cada uma capaz de gerar mais de 180 MW de eletricidade, ou cada turbina com uma potência de 250.000 cavalos de força.

Fonte: Construct Connect

A barragem de aterro mede aproximadamente 1.050 metros de comprimento e 60 metros de altura (3.450 pés de comprimento e 200 pés de altura), representando 16 milhões de metros cúbicos de material (565 milhões de pés cúbicos). O projeto consumiu 950.000 metros cúbicos de concreto (33,5 milhões de pés cúbicos). Espera‑se que esta barragem de concreto dure pelo menos 100 anos.

O reservatório de água terá 83 kilômetros de comprimento (51 milhas) e até 3 vezes a largura do rio atual.

A barragem será composta por 2 partes: um aterro que bloqueia a maior parte do rio, e a estação geradora e o vertedouro em forma de L dobrado, com estradas de acesso a ambos os lados da barragem.

O projeto será conectado à rede elétrica canadense por meio de duas linhas de transmissão CA de 500 kilovolts.

Fonte: Straight

Especificações dos Geradores e Turbinas do Site C

As turbinas podem encher, cada uma, uma piscina olímpica em um segundo de descarga máxima. Elas incluem notavelmente “runners” massivos, a parte que converte o fluxo de água em energia mecânica, medindo 4,2 metros de altura e 7,4 metros de diâmetro (14 pés de altura e 24 pés de diâmetro).

“O runner faz parte do conjunto da turbina. Ele converte a energia potencial da água no reservatório em energia rotacional para girar o gerador.”

Matthew Thompson – líder da equipe de engenharia do Site C.

As turbinas, runners e condutos de pressão foram todos fabricados no Brasil.

Fonte: SewerView

Eles passaram por uma longa viagem marítima do Oceano Atlântico, através do Canal do Panamá, e subindo a costa do Pacífico até chegar ao Site C.

Estrategia de Desvio do Rio para a Construção do Site C

Ao construir uma barragem hidrelétrica, um grande problema é que a construção no leito do rio não é possível enquanto o rio está fluindo. Na maioria das vezes, isso é gerenciado cavando um leito de rio paralelo, redirecionando todo o rio pelos anos necessários para construir a barragem.

No caso do Site C, foi escolhida uma abordagem ainda mais ambiciosa. Dois túneis massivos foram escavados. Cada um tinha 800 metros de comprimento (2.600 pés) e 11 metros de diâmetro (36 pés), e esteve operacional de 2020 a 2024.

Fonte: Acciona

Os túneis estão agora sendo fechados e preenchidos para que as águas do Rio Peace voltem ao seu caminho normal e alcancem a barragem Site C.

Enchimento

Desde o fechamento dos túneis, o reservatório foi preenchido em 11 semanas no verão de 2024, com os níveis de água subindo entre 30 centímetros e três metros por dia.

No total, o reservatório terá uma superfície total de 9.330 hectares (23.000 acres).

Muitas estradas e infraestruturas circundantes tiveram que ser reconstruídas e redesenhadas para suportar a nova linha d’água e o reservatório, que se tornou muito mais largo que o leito do rio anterior.

Fonte: Site C Project

A estabilidade da margem do reservatório, potencialmente colapsando por erosão da água, também foi modelada e prevista, e é constantemente monitorada nestas fases iniciais de enchimento do reservatório.

Uma Construção Problemática

Condições Rigorosas

Além do tamanho do projeto, um desafio adicional foram as condições climáticas do local de construção. A barragem está localizada muito ao Norte, portanto era impossível realizar todos os tipos de trabalho durante todo o ano.

Em vez disso, os 6 meses de inverno foram limitados ao planejamento, escavação de túneis, perfuração e injeção de concreto (grouting) para reforçar os túneis. A temperatura chegou a cair até -31 °C / -23,8 °F.

Fonte: Acciona

Conforme as temperaturas subiram na primavera, a construção da barragem de concreto acelerou. No pico da construção em 2023, havia mais de 6.000 trabalhadores no projeto.

Esse tipo de megaprojeto também é muito perigoso de se trabalhar. Por exemplo, quase cem pessoas morreram na construção da Barragem Hoover, em Nevada, na década de 1930.

A tecnologia ajuda, notavelmente com a implantação de capacetes equipados com RID, que alertam os operadores de máquinas pesadas quando trabalhadores estão em proximidade. Em parte graças a esse equipamento, nenhuma vida foi perdida durante todo o projeto de construção.

Controvérsias

Impacto Local

Embora provavelmente forneça eletricidade de baixo carbono para a Colúmbia Britânica no contexto da eletrificação do transporte e aquecimento, o projeto Site C não está isento de controvérsias.

A primeira foi o impacto na cultura e modo de vida das Primeiras Nações.

“A barragem Site C ‘obliteraria centenas de túmulos e locais cerimoniais.

Se construída, a Site C violaria os direitos das Primeiras Nações sob o Tratado 8, tornando‑os irrelevantes a ponto de ridículo.”

David Suzuki Foundation

Árvores em decomposição e matéria orgânica no reservatório recém‑inundado também poderiam liberar mercúrio metílico tóxico por muitos anos, prejudicando ainda mais a caça e a pesca na região e os modos de vida tradicionais. O deslocamento forçado dos moradores que habitavam o futuro reservatório acrescentou às perturbações.

Como isso já ocorreu com a construção da Barragem Bennett, esses temores são bastante compreensíveis. Ainda assim, essas objeções não foram suficientes para impedir o projeto.

Por fim, o impacto na agricultura local, que depende do microclima único das margens do Rio Peace, aumenta o impacto econômico e ecológico da barragem.

“Os solos aluviais profundos do Vale do Rio Peace, de leste a oeste, o longo dia de luz do norte na temporada de cultivo e o microclima para a agricultura poderiam produzir frutas e vegetais para atender às necessidades nutricionais de mais de um milhão de pessoas por ano.”

Como a Colúmbia Britânica importa mais de 57 % dos vegetais frescos, isso coloca em questão a decisão de inundar essas terras em vez de torná‑las mais produtivas.

Economia

Um motivo pelo qual o projeto Site C foi cancelado na década de 1980 foi que o estudo econômico da BC Hydro foi criticado por ser excessivamente otimista quanto ao seu modelo econômico.

Um ponto de discórdia é o crescimento do consumo de eletricidade.

“Em 2007, quando o Site C foi reconsiderado pela primeira vez, a Hydro afirmou que o crescimento da demanda seria de dois por cento ao ano.

A Colúmbia Britânica deveria consumir 70 terawatt‑horas por ano em 2016‑17. Em vez disso, estamos consumindo 60.

Harry Swain – Ex‑vice‑ministro federal da Indústria do Canadá e dos Assuntos Indígenas e do Norte do Canadá.

Existem possibilidades de exportar a energia produzida para os EUA ou para a vizinha Alberta. Mas, no geral, a rentabilidade econômica do projeto, pelo menos nos próximos 10 anos, é incerta.

No entanto, considerando que podemos esperar que a eletrificação do transporte aumente nesse intervalo, e a vida útil de mais de 100 anos da barragem, é provável que a longo prazo, isso seja uma fonte valiosa de energia de baixo carbono.

Além disso, a presença de energia barata e neutra em carbono na região pode impactar o consumo futuro, com talvez algumas indústrias se relocando para utilizá‑la, ainda que seja um processo lento.

Por exemplo, os centros de dados de IA de escala gigawatt que estão sendo construídos ao redor do mundo, e agora desesperados por energia estável e de baixo carbono, podem considerar a Colúmbia Britânica no futuro.

Mitigando o Impacto Ecológico

Ursos foram capturados, tranquilizados e realojados antes do enchimento do reservatório.

Um corredor de peixes temporário foi construído para permitir a passagem de peixes que sobem o Rio Peace durante a construção, a fim de reduzir ao máximo o impacto nos ecossistemas aquáticos.

A BC Hydro também restaurou vários habitats de águas rasas e reestabeleceu a vegetação ribeirinha para apoiar a vida aquática.

Outra estratégia de mitigação visava as emissões de carbono. Normalmente, a construção de barragens depende fortemente de caminhões grandes para mover os milhões de toneladas de materiais usados na construção do aterro.

Em vez disso, foi construída uma correia transportadora de quase cinco quilômetros para transportar o material glacial (argila, silte, areia, cascalho e seixos), o material central da barragem de aterro.

Como a correia transportadora é alimentada por eletricidade, isso reduziu as emissões em mais de 1.500 toneladas de CO₂.

Fonte: STM

No geral, o projeto não está isento de impacto ecológico, mas não deve causar danos de longo prazo ao ecossistema local após alguns anos, e ajudará o Canadá a reduzir suas emissões de carbono.

Conclusão

A barragem Site C é um dos projetos energéticos mais ambiciosos do Canadá em décadas, adicionando o equivalente à geração de eletricidade limpa de uma usina nuclear.

É também uma façanha técnica muito impressionante, incluindo o desvio de um rio maior inteiro por meio de mega‑túneis, o transporte de milhões de toneladas de materiais e a importação de turbinas massivas e equipamentos associados do Brasil.

Talvez ainda mais impressionante seja a alta segurança do projeto, refletindo que infraestruturas de grande escala podem hoje ser construídas em condições quase inimagináveis para os trabalhadores de um século atrás.

Isto não quer dizer que não tenha tido impacto na fauna e flora locais, bem como nos habitantes nativos da região.

Como costuma acontecer com empreendimentos ambiciosos, tem sido o centro de polêmicas, e a questão de sua economia é intensamente debatida.

Ainda assim, com cada vez mais energia sendo consumida por carros elétricos, bombas de calor e infraestrutura digital, é provável que essa eletricidade limpa encontre boa aplicação mais cedo do que tarde. Como as emissões globais de carbono ainda são muito superiores aos níveis‑alvo para controlar o aquecimento global, um grande projeto hidrelétrico como o Site C provavelmente ajudará, juntamente com a implantação em larga escala de energia eólica e solar.

Investindo em Energia Sustentável

GE Vernova

Nascida da cisão do gigante conglomerado industrial General Electric (GE.TO ) (GE), a GE Vernova (GEV ) é a divisão dedicada à geração de energia, especialmente à tecnologia de turbinas.

Isso faz da GE Vernova a herdeira direta da atividade original iniciada por Thomas Edison, já que a GE foi pioneira em hidrelétrica em 1918, com os 3 geradores GE de 12.000 volts das Cataratas do Niágara. A GE também foi pioneira em corrente contínua de alta tensão (HVDC) em 1972, que ainda hoje é uma tecnologia importante para redes elétricas e um forte negócio para a empresa.

A empresa ainda é um gigante na geração de eletricidade, com sua expertise em produção de turbinas relevante em hidrelétrica, nuclear e energia eólica, bem como em usinas de combustíveis fósseis. A GE tem, por exemplo, 55.000 turbinas eólicas e 7.000 turbinas a gás em operação, e com base na base tecnológica da empresa, estas, juntamente com muitas usinas hidrelétricas e nucleares, geram aproximadamente 25 % da eletricidade mundial.

Fonte: GE Vernova

A GE é parceira próxima de muitas das maiores empresas de energia do mundo e, em última análise, a espinha dorsal dos respectivos sistemas elétricos de seus países ou regiões, incluindo a francesa Engie, a americana Duke Energy (DUK ) (DUK +0,21 %), Southern Company (SO ) (SOT.DE )  (SO -0,44 %), a alemã RWE, a espanhola Iberdrola, a Taiwan Power Company, etc.

Fonte: GE Vernova

Isso não quer dizer que a GE Vernova não esteja também ativa na preparação de novas tecnologias relacionadas à energia, incluindo a nova geração de usinas nucleares, captura de carbono ou hidrogênio.

Fonte: GE Vernova

Especialmente no nuclear, a empresa está adotando uma abordagem de liderança. A GE Vernova agora está diretamente envolvida na construção da própria usina, e não apenas de suas turbinas. A empresa BWRX-300 é o primeiro contrato comercial norte‑americano para um SMR, assinado com a Ontario Power, com um acordo‑quadro para mais três unidades SMR posteriormente.

Como ilustrado por grandes projetos hidrelétricos como o canadense Site C ou as muitas mega‑barragens construídas pela China, turbinas grandes ainda serão muito importantes para a rede de energia no futuro.

À medida que carros elétricos, aquecimento e, em breve, caminhões elétricos e a eletrificação de indústrias pesadas aumentarem continuamente a demanda por mais geração de energia para substituir petróleo e gás, a GE Vernova está bem posicionada para se beneficiar.

Devido à amplitude das atividades da GE Vernova, os investidores nas ações da empresa não precisam ter certeza de qual tecnologia vencerá a transição energética nos próximos 5 ou 10 anos:

• Se o gás natural permanecer importante, a GE Vernova já é o principal ator do segmento.
• Se o nuclear de fato passar por um renascimento, turbinas nucleares e SMR gerarão muitas receitas.
• Se a energia eólica permanecer em pé de igualdade com a solar na geração de energia renovável, a GE Vernova também será um ator principal nesta indústria.
• Se o hidrogênio, amônia, metanol, hidrelétrica bombeada ou captura e armazenamento de carbono estiverem em alta, a GE Vernova poderá conquistar parte desses mercados também, graças a investimentos antecipados e visionários em P&D.
• Se o principal tema de investimento se tornar a estabilidade da rede e a atualização de redes inteligentes, a GE já é a parceira de referência para a maioria das maiores empresas de energia do mundo.

(Você também pode ler mais sobre a história e modelo de negócios da GE Vernova no relatório dedicado à empresa)

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