Tudo o que você precisa saber sobre como funciona a rede elétrica dos EUA

Oct 14, 2023

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A rede elétrica dos EUA revolucionou completamente a vida, mas exige cuidado, vigilância e inovação constantes.

Qual é a maior máquina do mundo? A Liebherr R9800, a maior escavadeira do mundo, é um bom palpite. O rastreador-transportador da NASA, o monstro mecânico semelhante a um tanque que transporta foguetes em Cabo Canaveral, é outro candidato sério. Acontece que a maior máquina do mundo está bem na sua porta. Você provavelmente vê isso quando vai ao supermercado. Na verdade, você provavelmente está usando agora.

A rede elétrica norte-americana – que na verdade é uma colcha de retalhos de cinco interconexões menores – é considerada por alguns como a maior máquina que a humanidade já criou. Os EUA sozinhos contêm 600.000 milhas de linhas de transmissão e 5,5 milhões de milhas de linhas de distribuição (aqueles fios pretos que fornecem energia para sua casa). Por todas as contas, é uma conquista impressionante da engenharia, mas nunca é realmente concluída.

Para que os EUA atendam às suas crescentes necessidades de eletricidade à medida que carros, residências e empresas trocam combustíveis fósseis por energia verde, a rede precisa acompanhar a demanda. Isso não significa apenas atualizar a infraestrutura existente enquanto investe em mais capacidade, mas também defender essa rede em expansão e vulnerável de tudo, desde tornados a terroristas.

A rede elétrica dos Estados Unidos não é um monumento à engenhosidade do passado, mas um desafio à nossa. Veja como essa máquina cresceu de uma pequena estação de energia na cidade de Nova York para um megaprojeto de abrangência continental; como a rede elétrica funciona e fornece eletricidade para sua casa; e como precisa desesperadamente se preparar para a batalha energética que se avizinha.

Às 15h de 4 de setembro de 1882, um engenheiro que trabalhava em uma usina elétrica no centro de Manhattan fechou um disjuntor e, em segundos, seis dínamos de 27 toneladas e 100 quilowatts movidos a carvão ganharam vida. Fornecendo energia de corrente contínua (CC) para residentes em um raio de aproximadamente um quarto de milha, a Estação Pearl Street de Thomas Edison - a primeira estação de energia do mundo - forneceu luz para 400 lâmpadas pertencentes a cerca de 85 clientes iniciais.

Hoje, 400 lâmpadas parecem uma estreia nada auspiciosa, mas aquele simples apertar de um botão mudou a vida na Terra para sempre. O momento representou o culminar de séculos de avanços elétricos, à medida que os cientistas começaram a entender a carga eletrostática e o eletromagnetismo, enquanto os engenheiros construíam capacitores, baterias e, eventualmente, usinas elétricas inteiras. Esta tarde de verão em particular na cidade de Nova York representa o início da rede elétrica dos EUA.

Em apenas 140 anos, essas 400 lâmpadas se transformaram em 4,24 trilhões de kWh de eletricidade anual. Como essa usina elétrica de Nova York se transformou na maravilha da engenharia que torna possível nossa vida moderna?

Embora a Pearl Street Station tenha começado uma nova era, o futuro brilhante da iluminação artificial primeiro precisava sobreviver à "Guerra das Correntes". Em um canto, a tecnologia DC de Edison já provou seu valor, mas não podia ser transmitida a longas distâncias porque, na época, os engenheiros não podiam aumentar sua voltagem após a geração. Devido a essa limitação tecnológica, as estações de energia precisariam ser tão frequentes quanto as caixas de correio nas cidades e vilas. O centro de Nova York, por exemplo, tornou-se uma selva de vigas transversais e fios elétricos, com uma testemunha ocular dizendo na época: "havia florestas de postes no centro ... e os bombeiros tinham a maior dificuldade em levantar suas escadas".

Mas outro inventor e ex-funcionário da Edison chamado Nikola Tesla - apoiado pelo inventor e empresário George Westinghouse - desenvolveu um motor de indução usando "corrente alternada" ou CA, que era mais fácil de gerar e apresentava menos perda de energia porque sua tensão podia ser aumentada e diminuída. graças aos transformadores. A guerra durou até o final da década de 1880 - com alguns trechos desagradáveis ​​envolvendo eletrocussões públicas - mas AC lentamente avançou.