Questão nº 43
Questão de Engenharia Elétrica · FGV TRF1 2024 (nº 43)
Uma torre de arrefecimento de uma usina termoelétrica tem por finalidade transformar o vapor de água em água líquida para que possa novamente ser transformada em vapor e assim movimentar as turbinas. Essas torres possuem grandes exaustores elétricos para realizar essa transformação. Um técnico, sabendo que o fluxo de ar proporcionado pelos exaustores é intenso, instalou hélices para movimentar uma turbina (aerogerador) e assim gerar mais energia.
A respeito do impacto desses aerogeradores sobre a planta, é correto afirmar que eles:
- Aaumentarão a eficiência da planta, pois aumentará a geração;
- Bmanterão a eficiência da planta igual, pois a geração não irá aumentar;
- Cdiminuirão a eficiência da planta, pois os aerogeradores consumirão mais energia que a gerada; (alternativa correta)
- Daumentarão a eficiência da planta, pois diminuirá o consumo de energia;
- Emanterão a eficiência da planta igual, pois tanto a energia gerada como a consumida aumentarão.
Resposta comentada
Gabarito Alternativa C
O conceito-chave aqui é a eficiência energética de uma usina. Ela mede o quão bem a usina converte a energia do combustível em eletricidade útil. Qualquer sistema auxiliar que consome energia (como os exaustores da torre de arrefecimento) diminui a energia líquida disponível, impactando a eficiência. Tentar "recuperar" energia de um processo que já consumiu energia elétrica da própria usina resultará em perdas adicionais devido às ineficiências de cada conversão.
- (A) Incorreta: Esta é a armadilha da banca. Embora os aerogeradores gerem eletricidade localmente, a energia cinética do ar que os move foi criada pelos exaustores elétricos, que consomem energia da própria usina. Devido às perdas em cada conversão (eletricidade -> movimento do ar -> eletricidade), a energia recuperada pelos aerogeradores será sempre menor do que a energia consumida pelos exaustores para criar esse fluxo de ar. Portanto, o balanço líquido é negativo, e a geração total da planta não aumenta de forma eficiente.
- (B) Incorreta: A eficiência da planta será alterada, pois há um impacto no balanço energético.
- (C) Correta: A energia elétrica consumida pelos exaustores para criar o fluxo de ar é maior do que a energia elétrica que os aerogeradores conseguem gerar a partir desse fluxo. Isso ocorre devido às perdas inerentes em cada etapa de conversão de energia (do motor do exaustor para o movimento do ar, e do movimento do ar para a eletricidade no aerogerador). Consequentemente, o consumo interno da planta aumenta (ou a energia líquida disponível diminui), reduzindo sua eficiência global.
- (D) Incorreta: O consumo de energia da planta, considerando o balanço entre o que os exaustores consomem e o que os aerogeradores produzem, aumentará efetivamente, ou a energia líquida disponível diminuirá.
- (E) Incorreta: A relação entre a energia gerada pelos aerogeradores e a energia consumida pelos exaustores não é equilibrada; as perdas de conversão garantem que a energia gerada seja menor que a consumida para criar o "vento", resultando em uma diminuição da eficiência.
Fonte: FGV TRF1 2024 Analista Judiciário - Engenharia Elétrica (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.