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Energia
Geotérmica!
O que é Energia Geotérmica?
A energia geotérmica vem do núcleo da Terra. Não diretamente,
claro. O núcleo derretido da Terra contém muita energia, na forma de calor.
Esse calor se move pelo interior da Terra, em direção à superfície. Ele derrete
a rocha ao longo do caminho, formando o magma. Se o magma atinge a superfície,
ele se transforma em lava, e um vulcão se forma.
Em algumas partes do mundo, o magma chega a pontos muito próximos
da superfície da Terra, particularmente nos limites de placas da crosta
terrestre ou em pontos quentes espalhados. Nessas localidades, o magma pode ser
encontrado em profundidades de alguns quilômetros ou menos. As rochas acima
dessas câmaras de magma ficam muito quentes. Se a água subterrânea ou das
chuvas atingirem essas rochas, a água também fica aquecida. As temperaturas da
água podem chegar a 275ºC (527ºF) sob pressão. A água subterrânea forma fontes
termais, gêiseres e fumarolas quando atinge a superfície da Terra.
Agora que conhecemos a fonte
da energia geotérmica,
como ela fornece calor ou eletricidade?
Existem dois métodos:
aquecimento geotérmico direto e usinas de energia
geotérmica.
como ela fornece calor ou eletricidade?
Existem dois métodos:
aquecimento geotérmico direto e usinas de energia
geotérmica.
Principais regiões do mundo
onde existe a possibilidade
de exploração.
de exploração.
Existem dois tipos de
sistemas que utilizam água aquecida
geotérmicamente para aquecer edifícios. O primeiro sistema
desenvolvido bombeia água quente de um reservatório
geotérmico e a envia diretamente, através de tubulação, aos
edifícios que a utilizam para obter calor. A maior parte dessa
água é devolvida ao solo após esfriar, para que possa voltar
ao reservatório de água subterrânea. Sistemas mais novos
bombeiam a água quente para um trocador de calor, que
contém um fluido que absorve o calor da água. Esse fluido
aquecedor, que pode ser água, fica armazenado em uma
alça separada que percorre as construções locais. Um
sistema que utilize um trocador de calor mantém a água
quente e o fluido aquecedor separado. O motivo para essa
separação: a água subterrânea quente pode conter sais e
minerais que podem obstruir o sistema de aquecimento
local. A maior parte da água quente bombeada para fora do
solo é devolvida ao solo para evitar que o reservatório fique vazio.
geotérmicamente para aquecer edifícios. O primeiro sistema
desenvolvido bombeia água quente de um reservatório
geotérmico e a envia diretamente, através de tubulação, aos
edifícios que a utilizam para obter calor. A maior parte dessa
água é devolvida ao solo após esfriar, para que possa voltar
ao reservatório de água subterrânea. Sistemas mais novos
bombeiam a água quente para um trocador de calor, que
contém um fluido que absorve o calor da água. Esse fluido
aquecedor, que pode ser água, fica armazenado em uma
alça separada que percorre as construções locais. Um
sistema que utilize um trocador de calor mantém a água
quente e o fluido aquecedor separado. O motivo para essa
separação: a água subterrânea quente pode conter sais e
minerais que podem obstruir o sistema de aquecimento
local. A maior parte da água quente bombeada para fora do
solo é devolvida ao solo para evitar que o reservatório fique vazio.
Sistemas geotérmicos diretos
têm um impacto mínimo sobre
o meio ambiente. Sistemas mais antigos que utilizam a água
aquecida diretamente devem devolver a água ao
reservatório de água subterrânea para manter o sistema. Em
sistemas mais novos, a água quente apenas chega até o
trocador de calor, de forma que retorna rapidamente ao
reservatório de água subterrânea. Sistemas diretos utilizam
água bombeada do solo, e os sistemas devem usar a
energia gerada por combustíveis fósseis para alimentar as
bombas. Dessa forma, sistemas geotérmicos indiretamente
aumentam as emissões de CO2. Contudo, esses sistemas
reduzem significativamente a dependência de combustíveis
fósseis para gerar calor.
o meio ambiente. Sistemas mais antigos que utilizam a água
aquecida diretamente devem devolver a água ao
reservatório de água subterrânea para manter o sistema. Em
sistemas mais novos, a água quente apenas chega até o
trocador de calor, de forma que retorna rapidamente ao
reservatório de água subterrânea. Sistemas diretos utilizam
água bombeada do solo, e os sistemas devem usar a
energia gerada por combustíveis fósseis para alimentar as
bombas. Dessa forma, sistemas geotérmicos indiretamente
aumentam as emissões de CO2. Contudo, esses sistemas
reduzem significativamente a dependência de combustíveis
fósseis para gerar calor.
No que se refere à geração de
energias elétrica.
Usinas de Energia
Geotérmica
Está havendo um aumento na eletricidade gerada geotermicamente.
Segundo um relatório de 2005 da ENEL, provedora de energia italiana, usinas de
energia geotérmica estavam fornecendo 8.900 megawatts para 24 países do mundo.
Os Estados Unidos produzem mais eletricidade geotérmica do que qualquer outro
país, com aproximadamente 32% do total mundial.
A primeira usina de energia geotérmica foi construída em Larderello, Itália, em 1904. Um grupo liderado por Prince Piero Ginori Conti desenvolveu uma forma de usar o vapor de fumarolas locais para movimentar turbinas e alimentar um gerador. Essa usina ainda estáem operação. Na década de 1950, o governo da Nova
Zelândia começou a estudar a possibilidade de usar o campo geotérmico de
Wairakei para gerar energia. O campo incluía gêiseres, fumarolas, fontes
termais e piscinas de lama. A usina geotérmica de Wairakei, a segunda no mundo,
foi inaugurada em 1958. A
maior usina de produção de eletricidade geotérmica é a The Geysers, próximo a
Santa Rosa, Califórnia. A usian foi inaugurada em 1960. Embora na verdade não
exista nenhum gêiser nessa localidade, bueiros de vapor existem em toda a
região. A usina de Geysers produz cerca de 750 megawatts de energia—suficiente
para uma cidade do tamanho de San Francisco.
A primeira usina de energia geotérmica foi construída em Larderello, Itália, em 1904. Um grupo liderado por Prince Piero Ginori Conti desenvolveu uma forma de usar o vapor de fumarolas locais para movimentar turbinas e alimentar um gerador. Essa usina ainda está
Desde 2000, a
geração de energia geotérmica triplicou na França, na Rússia e no Quênia.
Países tão diversos quanto Filipinas, Islândia e El Salvador produzem uma média
de 25% de sua eletricidade a partir de fontes geotérmicas, ao passo que o
Tibete suprem 30% de suas necessidades energéticas dessa forma.
As usinas geotérmicas usam um de três processos diferentes para
gerar eletricidade. Usinas de vapor direto ou vapor seco são construídas em
localidades onde os principais recursos hidrotérmicos são bueiros de vapor. Um
poço de produção captura o vapor pressurizado que escapa do solo e o envia a
uma turbina através de uma tubulação. A turbina consiste em uma série de pás
anguladas montadas em um eixo central. O vapor pressurizado passa através da
turbina, fazendo com que ela gire em seu eixo central. A turbina em movimento,
por sua vez, alimenta um gerador. A água esfria e volta ao solo. Larderello e
The Geysers são exemplos de usinas de vapor direto.
Uma usina de vapor flash utiliza água em temperaturas acima de
180ºC (360ºF) para fazer vapor. A técnica de flash pega água quente profunda,
em alta pressão, e a pulveriza em tanques de baixa pressão. A água rapidamente
volta ao estado de vapor, “em um flash,” criando algo chamado de “vapor flash.”
Esse vapor em alta pressão movimenta as turbinas, que alimentam o gerador e
produzem eletricidade. A água resfriada é injetada de volta ao solo.
Uma usina de ciclo binário utiliza água geotérmica moderadamente
quente, de 107 a
182ºC (225 a
360ºF). A água geotérmica entra em um trocador de calor, onde passa por um
fluido secundário com um ponto de ebulição muito mais baixo que o da água. O
calor geotérmico faz com que o fluido secundário se transforme em vapor “em um
flash”, movimentando as turbinas. A água geotérmica nunca chega à turbina
diretamente; ela é injetada de volta ao solo a partir do trocador de calor. A
maioria dos recursos geotérmicos recai na categoria de temperatura moderada;
assim, a construção de usinas binárias é a mais provável no futuro.
Problemas
As usinas de energia geotérmica são a maior causa de preocupações
referentes à energia geotérmica. Um problema: o afundamento do solo à medida
que água ou vapor são inicialmente retirados. Esse pode ser um sério problema.
Em Wairakei, o solo chegou a cair 13 metros quando a usina começou a operar. Isso
continua sendo um problema em
Wairakei. Em usinas mais novas, a água é rapidamente
reinjetada para manter sua pressão e o nível do reservatório subterrâneo.
Usinas de energia geotérmica binárias não causam emissões de
nenhum gás. Contudo, usinas de vapor flash e vapor seco emitem quantidades
relativamente pequenas de CO2, dependendo do teor da água. Também é
emitido um pouco de sulfeto de hidrogênio, mas não em quantidades
significativas para contribuir para a chuva ácida. Em função dos compostos
sulfúricos dissolvidos na água subterrânea, as usinas emitem um cheiro de
enxofre que desagrada às pessoas. Nos Estados Unidos, as usinas de energia
geotérmica precisam remover o sulfeto de hidrogênio, seja por sua queima ou por
sua conversão em dióxido de enxofre. O dióxido de enxofre pode então ser
dissolvido ou convertido em ácido sulfúrico e vendido. Sais e minerais
retirados da água são injetados de volta ao reservatório subterrâneo. Um pouco
de lama também é produzido; a lama está atualmente sendo processada para
remover minerais valiosos.
Em estudos e pesquisas;
Os pesquisadores estão se concentrando em canalizar o calor da
Terra por meio da perfuração até camadas mais quentes nas profundezas da
Terra—por exemplo, perto do manto. Contudo, isso exige uma capacidade de
perfuração a níveis muito mais profundos que a capacidade atual permite.
A história;
A primeira tentativa de gerar eletricidade de
fontes
geotérmicas. O trabalho se deu em 1904 em Larderello na
região da Toscana, na Itália. Contudo, esforços para
produzir uma máquina para aproveitar tais fontes foram mal
sucedidos pois as máquinas utilizadas sofreram destruição
devido a presença de substâncias químicas contidas no
vapor. Já em 1913, uma estação de 250 kW foi produzida
com sucesso e por volta da Segunda Guerra Mundial 100 MW estavam sendo produzidos, mas a usina foi destruída na Guerra.
geotérmicas. O trabalho se deu em 1904 em Larderello na
região da Toscana, na Itália. Contudo, esforços para
produzir uma máquina para aproveitar tais fontes foram mal
sucedidos pois as máquinas utilizadas sofreram destruição
devido a presença de substâncias químicas contidas no
vapor. Já em 1913, uma estação de 250 kW foi produzida
com sucesso e por volta da Segunda Guerra Mundial 100 MW estavam sendo produzidos, mas a usina foi destruída na Guerra.
Por volta de 1970,
um campo
de gêiseres na Califórnia estava produzindo 500 MW de
eletricidade. A exploração desse campo foi dramática, pois
em 1960 somente 12 MW eram produzidos e em 1963
somente 25
MW. México, Japão, Filipinas, Quénia e Islândia também têm
expandido a produção de eletricidade por meio geotérmico.
de gêiseres na Califórnia estava produzindo 500 MW de
eletricidade. A exploração desse campo foi dramática, pois
em 1960 somente 12 MW eram produzidos e em 1963
somente 25
MW. México, Japão, Filipinas, Quénia e Islândia também têm
expandido a produção de eletricidade por meio geotérmico.
Na Nova Zelândia o campo de gases de Wairakei, na Ilha
do Norte, foi desenvolvido por volta de 1950. Em 1964, 192
MW
estavam sendo produzidos, mas hoje em dia este campo está acabando.
do Norte, foi desenvolvido por volta de 1950. Em 1964, 192
MW
estavam sendo produzidos, mas hoje em dia este campo está acabando.
Portugal conta com uma moderna central geotérmica em
funcionamento na Ilha de São Miguel, Açores. Esta central
foi construída pela multinacional israelita Ormat. Isto para
além outra mais antiga, e está a ser acabada uma nova
na Ilha Terceira, Açores.
funcionamento na Ilha de São Miguel, Açores. Esta central
foi construída pela multinacional israelita Ormat. Isto para
além outra mais antiga, e está a ser acabada uma nova
na Ilha Terceira, Açores.
Vantagens e desvantagens.
Aproximadamente todos os fluxos de água
geotérmicos
contém gases dissolvidos, sendo que estes gases são
enviados a usina de geração de energia junto com o vapor
de água. De um jeito ou de outro estes gases acabam indo
para a atmosfera. A descarga de vapor de água e CO2 não
são de séria significância na escala apropriada das usinas
geotérmicas.
contém gases dissolvidos, sendo que estes gases são
enviados a usina de geração de energia junto com o vapor
de água. De um jeito ou de outro estes gases acabam indo
para a atmosfera. A descarga de vapor de água e CO2 não
são de séria significância na escala apropriada das usinas
geotérmicas.
Por outro lado, o odor desagradável, a natureza corrosiva, e
as propriedades nocivas do ácido sulfídrico (H2S) são causas que preocupam. Nos casos onde a concentração de
ácido sulfídrico (H2S) é relativamente baixa, o cheiro do gás causa náuseas. Em concentrações mais altas pode causar
sérios problemas de saúde e até a morte por asfixia.
as propriedades nocivas do ácido sulfídrico (H2S) são causas que preocupam. Nos casos onde a concentração de
ácido sulfídrico (H2S) é relativamente baixa, o cheiro do gás causa náuseas. Em concentrações mais altas pode causar
sérios problemas de saúde e até a morte por asfixia.
É igualmente importante que haja tratamento
adequado a
água vinda do interior da Terra, que invariavelmente contém
minérios prejudiciais a saúde. Não deve ocorrer
simplesmente seu despejo em rios locais, para que isso não
prejudique a fauna local.
água vinda do interior da Terra, que invariavelmente contém
minérios prejudiciais a saúde. Não deve ocorrer
simplesmente seu despejo em rios locais, para que isso não
prejudique a fauna local.
Possibilidade de pequenos abalos sísmicos.
Quando uma grande quantidade de fluido aquoso é
retirada
da Terra, sempre há a chance de ocorrer subsidência na
superfície. O mais drástico exemplo de um problema desse
tipo numa usina geotérmica está em Wairakei, Nova Zelândia O nível do superfície afundou14
metros
entre 1950 e 1997 e está deformando a uma taxa de0,22
metro por ano, após
alcançar uma taxa de 0,48
metros por
ano em meados dos anos 70. Acredita-se que o problema
pode ser atenuado com reinjeção de água no local.
da Terra, sempre há a chance de ocorrer subsidência na
superfície. O mais drástico exemplo de um problema desse
tipo numa usina geotérmica está em Wairakei, Nova Zelândia O nível do superfície afundou
entre 1950 e 1997 e está deformando a uma taxa de
ano em meados dos anos 70. Acredita-se que o problema
pode ser atenuado com reinjeção de água no local.
Há ainda o inconveniente da poluição sonora que afligiria
toda a população vizinha ao local de instalação da usina,
pois, para a perfuração do poço, é necessário o uso de
maquinário semelhante ao usado na perfuração de poços de petróleo.
toda a população vizinha ao local de instalação da usina,
pois, para a perfuração do poço, é necessário o uso de
maquinário semelhante ao usado na perfuração de poços de petróleo.
Por enquanto parece ter uma desvantagem
significativa em
relação à eólica e solar.
relação à eólica e solar.
E no Brasil, como seguem os estudos nesta fonte
de
energia.
energia.
No Brasil, a energia geotérmica é utilizada apenas na forma de
água aquecida, como no caso dos parques termais de Caldas Novas (GO) e Poços de
Caldas (MG).
Como o terreno brasileiro é bastante antigo, não possui
formações que tornam possíveis as rochas derretidas ou magma estarem mais
próximas à superfície. Sendo necessário mais trabalho, estrutura e gastos para
atingir um nível considerado suficiente para a produção.
Porém, o Brasil possui as duas maiores reservas de água doce
subterrânea do mundo: Aqüífero do Guarani e Aqüífero Alter do Chão. A
temperatura dessas águas são classificadas como fontes geotérmicas de baixas
temperaturas – entre 35o e 148oC –, podendo ser utilizadas para aquecimento de
água em residências e sistemas de calefação. Porém, o último estudo completo
concluiu em 1984 que o Brasil não possui o potencial necessário para produção
de energia geotérmica.
Nos últimos anos, com base em novos dados preliminares, o tema
voltou em pauta e o Brasil tem feito acordos com a Alemanha a respeito de
fontes alternativas de energia, e a geotérmica está entre elas. O deputado
Rogério Peninha Mendonça propôs, esse ano, a criação de uma Frente Parlamentar
para fomentar incentivos governamentais na área geotérmica brasileira. Ele
afirma que existem vários pontos no Brasil capazes de gerar energia com apenas
300 ou 400 metros
de perfuração com auxílio de nanoestruturas que aumentam o armazenamento de
calor, recentemente descobertas nos EUA.
A energia geotérmica anda a passos lentos e é bastante discutida
mundialmente por conta de possíveis riscos de terremotos que podem ser
provocados pela rachadura das pedras.
Fontes;
J.A.
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