Como produzir energia via hidroelétricas e termoelétricas, com menor custo de geração e menores perdas nas linhas de transmissão que levam a energia até o consumidor final? Essa é a questão central de uma pesquisa conduzida no Campus Sorocaba da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), que busca aprimorar esse fluxo de energia, evitando a elevação dos custos e, principalmente, a ocorrência de blecautes (apagões).

"É necessário entender que tão importante quanto gerar energia é disponibilizá-la aos consumidores. O objetivo é atender todas as demandas, sem sobrecarregar linhas, alimentadores e usinas de geração", destaca Silvia Maria Simões de Carvalho, professora do Departamento de Física, Química e Matemática (DFQM-So), que coordena o estudo. Segundo ela, as hidroelétricas são responsáveis por produzirem cerca de 70% da energia disponível para consumo no Brasil, ou seja, são a principal fonte de energia no País.

De acordo com a docente, as usinas hidroelétricas funcionam através da pressão da água que gira turbinas, transformando a energia potencial (que fica "armazenada" em um determinado corpo) em energia cinética (gerada a partir do movimento dos corpos). A água passa por tubos que são interligados às turbinas, fazendo-as girar. Cada turbina é acoplada a um equipamento chamado gerador que faz a transformação da energia mecânica, do movimento das pás da turbina, em energia elétrica. "Normalmente as usinas hidroelétricas são construídas em locais distantes dos centros consumidores. Esse fato eleva os valores para o transporte de energia, que é transmitida por fios - as chamadas linhas de transmissão - até as cidades", complementa ela.

Carvalho afirma que existem dois tipos de manutenção necessárias nessas linhas. A manutenção preventiva, também conhecida como manobras programadas, visa eliminar ou reduzir as probabilidades de falhas ou interrupções na rede em intervalos pré-planejados. Já a manutenção emergencial "ocorre apenas quando o equipamento quebra ou falha, e assim tem que ser corrigido. Essas quebras repentinas podem gerar elevados custos e ocasionar blecautes", descreve a docente.

A pesquisadora da UFSCar chama a atenção para as consequências de falhas na transmissão de energia elétrica, que envolvem "não somente custos com reparos e multas, mas também causam transtornos e inviabilizam grande parte das atividades econômicas e sociais, pois existem consumidores que não podem ter os serviços de energia elétrica interrompidos, como hospitais, órgãos públicos e residências com pacientes que dependem de equipamentos elétricos para sobreviver", destaca.

Segundo dados da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), apontados pela docente da UFSCar, as perdas referem-se à energia elétrica gerada que passa pelas linhas de transmissão (rede básica) e redes de distribuição, mas que não chega a ser comercializada, seja por motivos técnicos ou de outra natureza. Tanto as perdas técnicas quanto as não técnicas representam aumento das tarifas de energia elétrica, visto que parte do valor da energia perdida também é repassada para o consumidor final.

Nesse contexto, Carvalho está trabalhando em um novo método para minimizar as perdas na geração e transmissão de energia elétrica. Ela espera desenvolver um programa computacional que utiliza análise matemática visando a uma implementação eficiente que atenda a demanda dos consumidores e mantenha o sistema estável. O projeto representa um passo importante na modelagem do problema de planejamento energético com relação aos procedimentos efetivamente adotados na prática pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), órgão que coordena e controla a operação das instalações de geração e transmissão de energia elétrica no Brasil. "Já foram realizadas implementações para sistemas de médio e pequeno porte com ótimo desempenho computacional. Agora, o objetivo é aplicar essa metodologia no sistema real brasileiro sob coordenação do ONS - que é um sistema de grande porte e extremamente complexo", indica a pesquisadora.

O projeto tem auxílio financeiro da Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e conta com a participação dos professores Aurelio Oliveira, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e Mayk Coelho, da Universidade Federal de Alfenas (Unifal), onde são realizados encontros mensais para discussões e o desenvolvimento computacional. O período para a realização do trabalho vai até 2020. A próxima ação acontece em setembro, em Barcelona, na Espanha, onde os pesquisadores da UFSCar e da Unifal irão conversar com o professor Jordi Castro, da Universidade Politécnica da Catalunha. "Lá discutiremos a finalização do projeto, empregando técnicas utilizadas pelo professor Jordi para a resolução de sistemas lineares de grande porte", adianta Carvalho.