Barragens na Suíça necessitam de reformas

A barragem de Verzasca em Ticino foi inaugurada em 1965 e tem 220 metros de altura. Keystone / Alessandro Crinari

Muitas barragens ao redor do mundo já estão há mais de meio século em uso e ultrapassaram sua vida útil. Isto as torna menos seguras? A reforma de represa de Verzasca, no sul da Suíça, ilustra como lidar com o envelhecimento do metarial e as conseqüências das mudanças climáticas.

O engenheiro civil Francesco Amberg não esconde sua excitação. Em sua carreira já visitou dezenas de reservatórios na Suíça e no mundo inteiro, mas raramente viveu uma situação semelhante. Amberg está no cume da barragem de Verzasca, a poucos quilômetros de Locarno, no cantão de Ticino. O reservatório foi quase completamente esvaziado e as águas deram lugar a uma paisagem cinza e árida, quase lunar. “Impressiona ver o lago quase vazio”, conta.

Francesco Amberg posa frente à barragem de Verzasca. swssinfo.ch / Luigi Jorio

Com 220 metros, a represa de Verzasca é uma das mais altas da Europa. James Bond tornou-a mundialmente famosa no filme “Goldeneye”, de 1995. Foi no topo dela que o agente secreto interpretado por Pierce Brosnan se jogou no vazio, amarrado a um elástico.

A barragem foi inaugurada em 1965. Hoje, meio século depois, já necessita de reformas. O envelhecimento do material pode afetar sua funcionalidade e até a segurança das instalações, um problema vivido por milhares de grandes barragens ao redor do globo.

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A renovação da barragem de Verzasca ocorre em todas as partes utilizadas para trazer água ao reservatório, explica Amberg, um dos engenheiros envolvidos na obra. Em detalhes, duas válvulas (usadas para interromper o fluxo de água para as turbinas) devem ser substituídas. A proteção contra corrosão dentro das tubulações deve ser reconstruída. Também estão planejados trabalhos na câmara de expansão, um espaço esculpido na rocha utilizado para gerenciar as variações na água liberada pela barragem.

Expansão de concreto

A parede do arco, por outro lado, não requer nenhum trabalho especial. Ao contrário de outras represas do mesmo tipo, os técnicos não foi observaram nenhuma degradação química do concreto.

O principal fenômeno que pode ocorrer com o tempo é a chamada “reação alcalino-agregada” e ocorre quando a água reage com certos minerais contidos no concreto, por exemplo, sílica. O resultado é uma expansão do concreto e um alongamento da barragem, o que cria um empurrão sobre a rocha de apoio.

Este processo de deterioração é conhecido desde os anos 1940 e também afeta outras obras importantes como muros de contenção e pontes. “Não chamaria isto de problema, pois a solidez da estrutura não é afetada. Porém a situação precisa ser monitorada”, explica Amberg. Se o concreto se expande muito, os engenheiros o cortam verticalmente com um fio diamantado para reduzir as forças dentro da barragem.

Outros possíveis fenômenos de degradação, embora menos freqüentes, ocorrem nas paredes de suporte. “No caso da barragem de Montsalvens, no cantão de Friburgo, as camadas de rocha tendiam a deslizar umas sobre as outras. Neste caso, utilizamos ancoragens especiais”, explica Amberg.

Barragem de Montsalvens, no cantão de Friburgo. Foto tirada em 1968. Keystone / Wir.

Resistente a terremotos

Uma estrutura utilizada há muito tempo não significa que seja perigosa. Na verdade, é possível até ocorrer o contrário: Amberg diz que se sente mais seguro hoje do que quando a usina de Verzasca entrou em operação. “O momento mais crítico foi no início, o primeiro enchimento e o primeiro tremor sísmico”. Estudos internacionais confirmam que muitos acidentes ocorrem nos primeiros cinco anos.

Na Suíça, as barragens de concreto são projetadas para resistir a terremotos, um fenômeno que ocorre uma vez a cada 10 mil anos. A legislação é bastante rigorosa nos controles de segurança, diz Amberg. Por exemplo, todas as represas devem ser capazes de descarregar água rapidamente a fim de colocar o sistema fora de operação. Além disso, as represas suíças são inspecionadas em intervalos regulares e reavaliadas com base em mapas sísmicos atualizados. “Internacionalmente, este nem sempre é o caso”, observa o engenheiro.

Idade média de 69 anos

Existem aproximadamente 58.700 grandes barragens no mundo inteiro analisadas pela Comissão Internacional de Grandes Barragens (ICSD). Elas têm mais de 15 metros ou um volume de reservatório de mais de três milhões de metros cúbicos. A China tem o maior número de grandes barragens, quase 24 mil. A Suíça, por sua vez, está entre os países com a maior densidade de barragens. Existem 188 grandes delas. A energia hidroelétrica representa 58% da eletricidade gerada no país.

Cerca de 19 mil grandes barragens no mundo inteiro, uma em cada três, foram construídas há mais de 50 anos, de acordo com a comissão. Portanto, eles excederam o que é considerado o limite inferior da vida útil de uma barragem e teoricamente precisam de renovação. A maioria das grandes represas do mundo foi construída entre os anos 1960 e 1970. Desde então houve um declínio constante nas novas construções, uma tendência que continua até hoje, principalmente devido ao impacto ambiental.

Sua vida útil depende de vários fatores, incluindo o tipo de barragem (concreto, rocha ou terra) e a qualidade do material utilizado na sua construção. “As barragens de concreto armado são as que mais se deterioram, pois estão sujeitas a um processo de corrosão”, diz Jean-Claude Kolly, engenheiro civil e chefe de comunicações do Comitê Suíço de Barragens (Swissdams).

As instalações no Japão e no Reino Unido têm a maior média de idade do mundo: 111 e 106 anos, respectivamente. Na Suíça, a média é de 69 anos. “Essa é uma idade relativamente avançada, mas na ausência de reações alcalino-agregadas – ou carbonação – os prazos podem ser duplicada sem problemas”, diz Kolly.

Um bom exemplo é a barragem de Maigrauge, no cantão de Friburgo. Inaugurada em 1872, é a barragem de concreto mais antiga da Europa. Foi renovada em 2005 e “hoje está totalmente funcional”, diz Kolly.

Riscos de desgaste

Entretanto, nem todas as represas do mundo estão nas mesmas condições que Maigrauge. Pesquisadores da Universidade das Nações Unidas (UNU) advertem que o envelhecimento de grandes barragens representa “um risco emergente” ao qual ainda não se dá a atenção necessária.

Uma barragem bem projetada e mantida pode facilmente permanecer em operação por um século. Entretanto, muitas represas ao redor do mundo não atendem a estes critérios. Nas últimas duas décadas, dezenas delas sofreram sérios danos ou colapsos nos Estados Unidos, Índia, Brasil, Afeganistão e outros países. O número de acidentes pode aumentar, de acordo com um relatório da UNU publicado em 2021.

O envelhecimento não só compromete a eficiência e a funcionalidade das usinas hidrelétricas. Ela também representa uma ameaça potencial para milhões de pessoas. Em 2050, mais da metade da população mundial estará vivendo nas regiões limítrofes a uma grande barragem construída no século 20, afirma o relatório.

Portanto, são necessários esforços internacionais e manutenção crescente para lidar com os riscos, que são agravados também pelo desgaste natural das barragens devido às conseqüências do aquecimento global. Fortes inundações e mudanças nos padrões pluviométricos poderiam empurrar essas estruturas para seus limites e aumentar a probabilidade de catástrofes, observa Duminda Perera, autor principal do estudo da UNU.

Em maio de 2020, uma tempestade destruiu a represa de Sanford, nos EUA. Keystone / Tannen Maury

Desafios da mudança climática

As represas na Suíça também enfrentam um risco maior de enchentes. “Estamos reavaliando a capacidade dos vertedouros (dispositivos para descarte de excesso de água)”, diz Amberg. Sua principal preocupação é o acúmulo de madeira após fortes chuvas. Ele diz que será importante cuidar das florestas ao redor dos reservatórios para evitar que toras e galhos entrem no lago e bloqueiem os vertedouros.

Conforme as temperaturas subam, o gelo (permafrost) nos cumes derreta e as encostas das montanhas se tornem mais instáveis, o perigo de um deslizamento de terra no lago e, portanto, de uma onda de maré devastadora, como aconteceu na barragem de Vajont, na Itália, em 1963, cresce. Os sedimentos trazidos pela água do derretimento das geleiras também são uma preocupação para os operadores das usinas hidroelétricas. Estes minerais têm um efeito abrasivo nas tubulações e turbinas e, sobretudo, se acumulam no reservatório, reduzindo seu volume.

Na represa de Verzasca, o sedimento não é um problema, pois o lago é alimentado principalmente pela chuva. Na primavera, quando os trabalhos de modernização forem concluídos, o reservatório será gradualmente enchido e o vale recuperará suas águas. Do topo da barragem, Amberg dá um último olhar para baixo. “Quem sabe quando voltarei a ver uma visão como esta?

Adaptação: Alexander Thoele