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Usina hidrelétrica de Baihetan, na China, abriga turbinas de 1.000 MW com rotores de 8,62 metros e 346 toneladas fabricados dentro da própria obra, em cavernas subterrâneas gigantes escavadas na montanha.
Usina de Baihetan abriga turbinas gigantes de 1.000 MW fabricadas dentro da própria montanha na China: Em 21 de junho de 2020, engenheiros e operadores içaram lentamente uma peça colossal para dentro de uma caverna escavada nas montanhas do sudoeste da China. Era o primeiro rotor de turbina da Usina Hidrelétrica de Baihetan, um componente que permanecerá girando ali por muitas décadas. O detalhe mais impressionante não era apenas o tamanho da peça, mas o fato de que ela havia sido fabricada dentro do próprio canteiro da obra. O rotor tinha dimensões tão gigantescas que não existia fábrica no mundo capaz de produzi-lo e transportá-lo até o local sem enfrentar obstáculos logísticos quase impossíveis. Assim, a solução encontrada pelos engenheiros foi radical: montar uma fábrica temporária dentro da própria usina em construção.
Esse episódio resume bem a escala do projeto de Baihetan, hoje considerada a segunda maior usina hidrelétrica do planeta, atrás apenas da Usina das Três Gargantas, também na China. Com 16 turbinas gigantes e capacidade instalada de 16.000 megawatts, Baihetan representa um dos maiores feitos da engenharia hidrelétrica moderna.
Turbinas hidrelétricas de 1.000 MW exigiram rotores gigantes que não podiam ser transportados
O desafio começou ainda na fase de projeto, quando os engenheiros calcularam a potência necessária para cada unidade geradora da usina. A meta era ambiciosa: construir turbinas capazes de produzir 1.000 megawatts cada, algo que nenhuma turbina hidrelétrica havia atingido até então.
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Para alcançar essa potência, o rotor — conhecido tecnicamente como runner da turbina hidrelétrica — precisaria ter cerca de 8,62 metros de diâmetro e pesar mais de 340 toneladas. Uma peça desse porte exige precisão milimétrica na fabricação, pois qualquer desequilíbrio pode comprometer a eficiência e a segurança do equipamento.
Nenhuma fábrica de equipamentos pesados na China possuía, naquele momento, capacidade para usinar uma peça dessa dimensão com o nível de precisão exigido. Mesmo que fosse possível fabricá-la em outro local, surgia um segundo problema: transportar o rotor até a usina.
A Usina de Baihetan foi construída no vale do Rio Jinsha, na região da Cordilheira Hengduan, uma área montanhosa com estradas estreitas, pontes limitadas e túneis que simplesmente não comportariam uma peça de centenas de toneladas e quase nove metros de diâmetro.
Diante disso, a empresa Dongfang Electric tomou uma decisão inédita: montar uma planta de fabricação temporária dentro do próprio canteiro de obras. O primeiro rotor foi concluído ali mesmo em 12 de janeiro de 2019, eliminando completamente o desafio logístico. Esse foi um dos momentos mais simbólicos do projeto: uma turbina gigantesca sendo fabricada dentro da própria montanha onde operaria.
Cavernas subterrâneas gigantes abrigam as turbinas da Usina Hidrelétrica de Baihetan
Ao contrário de muitas usinas hidrelétricas tradicionais, Baihetan foi construída dentro de cavernas escavadas nas montanhas, às margens do Rio Jinsha, principal afluente superior do Rio Yangtzé. A escolha por uma estrutura subterrânea não foi estética, mas resultado direto das condições geológicas da região.
Para acomodar as 16 turbinas gigantes, os engenheiros escavaram dois complexos subterrâneos simétricos, um em cada margem do rio. Cada câmara principal possui dimensões impressionantes: 438 metros de comprimento, 34 metros de largura e 88,7 metros de altura.
Essa altura equivale aproximadamente a um prédio de 30 andares enterrado dentro da montanha, tornando essas cavernas algumas das maiores já construídas para uma usina hidrelétrica.
O volume total de rocha removida durante a escavação ultrapassou 25 milhões de metros cúbicos. Para efeito de comparação, esse volume seria suficiente para construir aproximadamente dez Pirâmides de Quéops, segundo estimativas apresentadas pelo engenheiro-chefe do projeto, Chen Jianlin.
Essas gigantescas cavernas subterrâneas são o coração da infraestrutura da usina, abrigando turbinas, geradores, sistemas de controle e canais de fluxo de água.
Construir a usina dentro da montanha protege a estrutura contra terremotos
A decisão de construir Baihetan no interior da montanha foi principalmente geológica. O vale do Rio Jinsha é uma região conhecida por atividade sísmica significativa. Ao longo da história, vários terremotos com magnitude superior a 7 já foram registrados na área. Em um projeto dessa escala, estruturas superficiais exigiriam fundações extremamente robustas e ainda assim poderiam permanecer vulneráveis a eventos sísmicos extremos.
Dentro da rocha maciça, a situação muda completamente. A própria montanha funciona como uma proteção natural, absorvendo parte da energia sísmica e ajudando a estabilizar a estrutura da usina. Além disso, as turbinas operam sob pressões hidráulicas gigantescas. Em carga máxima, cada unidade pode atingir cerca de 10 megapascais de pressão, valores que exigem um ambiente estrutural extremamente estável.
A instalação subterrânea também oferece proteção contra deslizamentos, intempéries e possíveis riscos externos, garantindo uma vida útil projetada superior a 100 anos para a usina.
O runner da turbina é o coração da geração de energia hidrelétrica
No centro de cada unidade geradora está o runner da turbina, a peça responsável por transformar a energia da água em movimento rotativo. Esse movimento aciona o gerador elétrico e produz eletricidade. Nos equipamentos fabricados pela Dongfang Electric, instalados em uma das margens do rio, cada rotor possui 8,62 metros de diâmetro, 3,92 metros de altura e peso aproximado de 346 toneladas. Cada unidade é composta por 15 pás gigantes, distribuídas com precisão ao redor de um eixo central.
Cada pá pesa cerca de 11 toneladas, e qualquer variação mínima no posicionamento pode comprometer o funcionamento da turbina.
Do outro lado da usina, as turbinas fabricadas pela Harbin Electric seguem um design diferente. Elas possuem 30 pás intercaladas — 15 longas e 15 curtas — e diâmetro de 8,9 metros, uma das maiores estruturas rotativas já instaladas em uma usina hidrelétrica. Durante a operação, a borda externa dessas turbinas pode atingir velocidades próximas de 192 km/h, impulsionada pela enorme força da água que desce do reservatório.
Baihetan estabeleceu o primeiro rotor hidrelétrico do mundo com balanceamento zero
Um dos feitos tecnológicos mais notáveis do projeto foi o chamado “balanceamento zero contrapeso”. Durante décadas, turbinas hidrelétricas de grande porte exigiam a instalação de contrapesos de chumbo após a fabricação para corrigir pequenas imperfeições na distribuição de massa. Mesmo pequenas assimetrias podem causar vibração excessiva em estruturas gigantes que giram constantemente.
Em Baihetan, pela primeira vez na história da engenharia hidrelétrica, os rotores foram fabricados com precisão suficiente para dispensar completamente o uso de contrapesos.
Segundo Qin Daqing, engenheiro-chefe da Harbin Electric, isso representa um salto tecnológico significativo. Quanto menor o desvio residual na distribuição de massa do rotor, maior o nível de engenharia envolvido e melhor o desempenho da turbina ao longo de décadas de operação contínua.
Barragem de 289 metros cria reservatório que alimenta as turbinas gigantes
Toda a energia gerada pela usina vem da água armazenada atrás da barragem de arco de dupla curvatura de Baihetan, uma estrutura que atinge 289 metros de altura, equivalente a um edifício de aproximadamente 100 andares. O reservatório formado pela barragem armazena cerca de 20,6 bilhões de metros cúbicos de água, criando a pressão necessária para movimentar as turbinas.
Cada unidade geradora recebe água por um túnel de alta pressão. A água desce mais de 200 metros de altura antes de atingir o rotor da turbina. A vazão pode chegar a 700 metros cúbicos por segundo por turbina, volume suficiente para encher uma piscina olímpica em menos de quatro segundos.
Depois de transferir sua energia para o rotor, a água retorna ao Rio Jinsha por túneis de descarga localizados cerca de 217 quilômetros abaixo do reservatório.
Baihetan é a segunda maior usina hidrelétrica do planeta
A Usina Hidrelétrica de Baihetan possui 16 turbinas de 1.000 MW cada, resultando em uma capacidade instalada total de 16.000 megawatts.
Isso a coloca como a segunda maior usina hidrelétrica do mundo, atrás apenas da Usina das Três Gargantas, que possui capacidade de 22.500 MW. A produção anual estimada é de 62 bilhões de quilowatts-hora, quantidade suficiente para abastecer dezenas de milhões de residências.
De acordo com a China Three Gorges Corporation, empresa responsável pelo projeto, um único dia de operação plena da usina pode gerar energia suficiente para abastecer cerca de 500 mil pessoas durante um ano inteiro.
Outro recorde impressionante está na eficiência das turbinas. Cada unidade opera com eficiência máxima de 96,97%, um dos maiores índices já registrados para equipamentos desse porte.
Linhas de transmissão de ultra-alta tensão levam energia por mais de 2.000 km
Apesar de estar localizada no sudoeste da China, a energia gerada por Baihetan é destinada principalmente às regiões industriais do leste do país. Para transportar essa energia por grandes distâncias, a usina foi conectada a linhas de transmissão em corrente contínua de ultra-alta tensão de 800 kV.
Essa tecnologia permite transmitir enormes quantidades de eletricidade por mais de 2.000 quilômetros com perdas muito menores do que sistemas convencionais de corrente alternada. A subestação conversora localizada em Butuo ocupa 62 hectares, sendo considerada a maior instalação desse tipo no mundo.
Baihetan integra o maior corredor hidrelétrico de energia limpa do planeta
A usina não opera isoladamente. Ela faz parte de um gigantesco sistema de geração conhecido como corredor de energia limpa do Rio Jinsha e do Yangtzé. Além de Baihetan, o sistema inclui as usinas de:
- Wudongde (10.200 MW)
- Xiluodu (13.860 MW)
- Xiangjiaba (7.798 MW)
- Três Gargantas (22.500 MW)
Somadas, essas cinco usinas formam um complexo hidrelétrico com capacidade superior a 70.000 megawatts, uma potência maior do que toda a capacidade instalada de geração elétrica do Brasil.
Um projeto imaginado em 1958 que levou mais de seis décadas para se tornar realidade
O local onde Baihetan foi construída foi identificado pela primeira vez em 1958, quando engenheiros chineses e tchecoslovacos exploraram o vale do Jinsha em busca de locais adequados para grandes barragens.
O projeto acabou sendo interrompido várias vezes por fatores políticos e tecnológicos. A ruptura das relações sino-soviéticas, a Revolução Cultural e a falta de tecnologia industrial adequada impediram o avanço da obra por décadas. A construção principal da usina só começou efetivamente em 2017. As primeiras turbinas entraram em operação em junho de 2021, e a última unidade foi conectada à rede elétrica em 20 de dezembro de 2022.
Foram 64 anos entre a primeira expedição de reconhecimento e a conclusão da usina. Hoje, no fundo de uma caverna gigantesca escavada na montanha, um rotor de 346 toneladas gira continuamente, transformando a força de um dos maiores rios da Ásia em eletricidade para milhões de pessoas — uma peça monumental criada especificamente para um lugar onde nenhuma outra poderia existir.
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