Energia Geotérmica

“Geotérmico” vem das palavras gregas geo (terra) e therme (calor) assim, geotérmico significa calor terrestre.

Desde os tempos primordiais que usamos a água geotérmica que fluiu livremente da superfície da terra como termas. O uso mais antigo e mais comum era, naturalmente, somente relaxar nas consoladoras águas quentes.

Mas, eventualmente, esta ‘água mágica’ foi usada (e ainda é) de outros modos criativos. Os Romanos, por exemplo, usaram a água geotérmica para tratar doença dos olhos e pele e, em Pompeia, aquecer edifícios.

Geotérmica1

Há 10 mil anos, os Americanos Indígenas usavam a água das termas para cozinha e e para medicina.

Durante séculos os maoris da Nova Zelândia cozinharam ‘geotermicamente’ e, desde a década de 1960, que a França aquece até 200 mil casas usando água geotérmica.

Hoje em dia perfuramos poços nos reservatórios geotérmicos para trazer a água quente à superfície. Os geólogos, geoquímicos, perfuradores e engenheiros fazem explorações e testes para localizar áreas subterrâneas que contêm esta água geotérmica, de forma a sabermos onde perfurar poços de produção geotérmicos.

Então, assim que a água quente e/ou vapor viaja dos poços até à superfície, podem ser usados para gerar a eletricidade em centrais geotérmicas ou para a energia para usos não-eléctricos.

Existe uma grande quantidade de energia sob a forma térmica contida no interior do planeta. Esta é transmitida para a crosta terrestre sobretudo por condução.

Esta representa uma potência de 10.000 vezes da energia consumida por ano no mundo atualmente.

Conversão

Este recurso pode ser classificado em duas categorias:

  • Alta temperatura (T>150 ºC): este recurso está geralmente associado a áreas de atividade vulcânica, sísmica ou magmática.

  • A estas temperaturas é possível o aproveitamento para a produção de energia eléctrica.

  • Baixa temperatura (T<100 ºC): resultam geralmente da circulação de água de origem meteórica em falhas e fracturas e por água residente em rochas porosas a grande profundidade.

O aproveitamento deste calor pode ser realizado diretamente para aquecimento ambiente, de águas, piscicultura ou processos industriais.

Tecnologias

Nos processos geotérmicos existe uma transferência de energia por convecção tornando útil o calor produzido e contido no interior da terra. O aproveitamento também pode ser feito utilizando a tecnologia de injeção de água a partir da superfície em maciços rochosos quentes.

A utilização ideal da energia geotérmica é em cascata, a temperaturas progressivamente mais baixas, até cerca dos 20ºC (Diagrama de Lindal).

Atualmente existe também a utilização de ciclos binários na produção de energia eléctrica e de bombas de calor (BCG) no caso de utilizações diretas.

Central energética “hot dry rock”

  1. Injeção perfurante com bomba perfuradora

  2. Sistema de fractura estimulada (profundidade aproximada de 4,000 a 6,000 m, 200ºC)

  3. Produção da perfuração longa (“borehole”)

  4. Permutador de calor

  5. Edifício da turbina

  6. Arrefecimento

  7. Reservatório de calor, subterrâneo, para excesso de calor

  8. Observatório da perfuração longa (“borehole”)

  9. Cargas eléctricas e calor

Vantagens e benefícios da energia geotérmica

Limpa. As centrais geotérmicas, como vento e centrais solares, não têm de queimar combustíveis para manufacturar o vapor para mover as turbinas. A geração de eletricidade com a energia geotérmica ajuda a conservar combustíveis fósseis não renováveis, e reduzindo o uso desses combustíveis, reduzimos emissões que prejudicam a nossa atmosfera. Não há nenhum ar fumegante à volta de centrais geotérmicas – de facto algumas são construídas no meio de colheitas de quintas e florestas, e partilham terreno com o gado e vida selvagem local.

Não prejudica a terra. A área de terreno necessária para centrais geotérmicas é mais pequena por megawatt do que para quase cada outro tipo de centrais. As instalações geotérmicas não precisam de barrar rios ou de colher florestas – e não há cabos de minas, túneis, covas abertas, pilhas de lixo ou derramamentos de óleo.

Fiável. As centrais geotérmicas são projetadas para funcionar 24 horas por dia, durante todo o ano. Uma central geotérmica situa-se diretamente por cima da sua fonte de combustível. É resistente a interrupções de geração de energia devido a condições atmosféricas, catástrofes naturais ou cisões políticas que podem interromper o transporte de combustíveis.

Flexível. As centrais geotérmicas podem ter desenhos modulares, com unidades adicionais instaladas em incrementos quando necessário para se ajustar à crescente procura de electricidade.

Mantém os Euros em Casa. O dinheiro não tem de ser exportado para importar combustível para centrais geotérmicas. O “combustível” geotérmico – como o sol e o vento – está sempre onde a central está; os benefícios econômicos permanecem na região e não há nenhum choque de preços de combustível.

Ajuda os Países em Desenvolvimento. Os projetos geotérmicos podem oferecer todos os benefícios acima mencionados para ajudar os países em desenvolvimento a crescer sem poluição. E as instalações em localizações remotas podem levantar o nível e qualidade de vida trazendo eletricidade a pessoas longe dos centros demográficos “electrificados”.

Desde que a primeira eletricidade gerada geotermicamente no mundo foi produzida em Larderello, a Itália, em 1904, que o uso da energia geotérmica para eletricidade cresceu a nível mundial para aproximadamente 7,000 megawatts em vinte e um países em todo o mundo.

Só os Estados Unidos produzem 2700 megawatts de eletricidade de energia geotérmica, eletricidade comparável a queimar sessenta milhões de barris de petróleo por ano.

Desvantagens da energia geotérmica

Se não for usado em pequenas zonas onde o calor do interior da Terra vem à superfície através de géiseres e vulcões, então a perfuração dos solos para a introdução de canos é dispendiosa.

Os anti-gelificantes usados nas zonas mais frias são poluentes: apesar de terem uma baixa toxicidade, alguns produzem CFCs e HCFCs.

Este sistema tem um custo inicial elevado, e a barata manutenção da bomba de sucção de calor (que por estar situada no interior da Terra ou dentro de um edifício não está exposta ao mau tempo e a vandalismo), é contrabalançada pelo elevado custo de manutenção dos canos (onde a água causa corrosão e depósitos minerais).