Energia
e desenvolvimento social e econômico possuem correlações indissociáveis.
Enquanto as nações desenvolvidas chegaram a um patamar estável referente ao
consumo por pessoa/ano, caberá aos países emergentes o gigantesco desafio em
crescer, para isso aumentar a demanda de energia em valores quatro vezes
maiores do que o atual patamar.
Dentre os mais diversos
desastres naturais ocorridos nos últimos anos em escala planetária, a atual
sequência de erupções do vulcão Eyjafjallajökull na pequena Islândia despertou
outros olhares além da catástrofe – o uso de energia geotérmica.
O planeta Terra é
considerado um astro muito ativo. Uma de suas atividades é a liberação de
energia pelos vapores de águas superaquecidas no interior da Terra. Este estudo
é de competência da Geotermia [geo (grego) = Terra + thermo (grego) = calor, literalmente os
termos significam, Calor da Terra].
Assim, podemos afirmar que a Geotermia é a ciência que estuda os fenômenos
térmicos internos do globo terrestre e respectiva técnica que objetiva o seu
uso, industrial e doméstico.
A energia geotérmica é
conhecida desde a Antiguidade com o uso da água quente, aproveitada de fontes
localizadas em regiões de intenso vulcanismo; como a presença dos gêiseres,
oriundos de fendas nas rochas onde saem vapores de água; de aqüíferos que têm
contato com o magma em fendas profundas na crosta terrestre etc.
A cada vez que descemos 100
m de profundidade, há um aumento médio de 2 a 3o C em média, também,
a radioatividade natural das rochas produz grandes quantidades de energia. Este
calor se dirige para a superfície e aquece os aqüíferos freáticos. Se ele
encontra uma falha ou fenda na rocha, esta água quente sobe em direção à superfície
criando fontes termais naturais. Quando isso não acontece, ela precisa ser
bombeada para uso na superfície.
Esquema
do Sistema de Energia Geotérmica
Outro sistema de obtenção de
calor geotérmico é de origem solar. A cada dia, a Terra armazena energia solar
no solo sob a forma de caloria. Este calor na superfície pode ser captado por
meio de uma rede de tubos enterrados. O termo mais adequado para este tipo de
sistema seria aquecimento geosolar. A
recarga térmica é assegurada pela radiação solar e pela infiltração das águas
de chuva.
Quais utilizações podem
fazer?
De acordo com o nível de
temperatura, distinguem-se diferentes tipos de geotermia, aos quais
correspondem diferentes usos:
Tipo de geotermia
|
Características do “reservatório”
|
Utilizações
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Energia Muito Baixa
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Aquífero freático a menos de 100 m
Temperatura < 30°C |
Calefação e para refrescar o ambiente, utilizando a bomba de calor
|
Baixa Energia
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30°C < Temperatura < 150°C
|
Calefação urbana, utilizações industriais, estação termal,
balneaterapia
|
Média e Alta Energia
|
180°C < Temperatura < 350°C
|
Produção de eletricidade
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Geotermia Profunda
|
Rochas quentes secas (HDR – hot
dry rocks) a mais de 3 000 m de profundidade
|
Em fase de pesquisa para eletricidade ou aquecimento
|
A
utilização direta da energia calorífica (Energia baixa ou muito baixa)
Considera-se que quase 17.000 MWt (megawatt térmico) estão instalados no
mundo, mais ou menos em partes iguais entre a América, a Ásia e a Europa.
Para a Geotermia Baixa Energia,
a temperatura das coberturas é compreendida entre 30 e 150 °C. Atualmente,
cerca de 55 países exploram produção de calor geotermal. Esta exploração está em
plena expansão uma que eram apenas cerca de trinta de países em 1995. Suas aplicações
são muito diversificadas (residências, estufas, fontes termais, etc.).
Geotermia
de Baixa Energia
FONTE:
HTTP://www.ademe.fr
Geotermia
de Muito Baixa Energia
A Geotermia de Muito Baixa Energia
é explorada através bombas à calor denominadas Bombas Geotérmicas. Esta técnica
é empregada quando um sistema necessita de baixas temperaturas (menor que 35°C)
e perfurações pouco profundas (menos de 100 m) para captação de energia
calorífica contida na água ou o ar próximo ao solo. É utilizada geralmente para
aquecer e refrescar ambientes.
Na Europa, a evolução desta
técnica é importante nos países que não possuem reservatórios geotérmicos importantes,
como na Alemanha e na Suíça. Há interesse na França, para utilização deste tipo
de energia para uso em residências.
A
Produção de Eletricidade (Média e Muito Alta Energia)
A Geotermia Muito Alta atualmente é explorada
no mundo até quase 8.000 MW (megawatt elétricos instalados), cabendo a América
a fração majoritária de 42%, e 38% à Ásia. Mais de 20 países produzem hoje uma
parte da sua energia elétrica a partir de reservatórios em aqüíferos, cujas
temperaturas estão entre 180 e 350°C. Na Europa, a Itália é a nação mais
engajada neste tipo de energia termal com 1,7% da sua produção de eletricidade
procedente da Geotermia.
Foi na Itália, região de
Toscana, precisamente em Larderello que em 1913 foi inaugurada a primeira Usina
Geotérmica com produção de 250 KW. Na região existe um vulcão com o mesmo nome.
Larderello,
Toscana início do Século XX
Central de Energia Geotérmica em Larderello
Geotermia
de Alta Energia
FONTE:
HTTP://www.ademe.fr
Sistema
Binário de Produção Geotérmica
O Sistema Binário de Produção de Energia
Geotérmica desenvolve-se hoje, permitindo produzir eletricidade a partir de aqüíferos
freáticos com baixas temperaturas (entre 90 e 150 °C). A técnica consiste a
utilizar um líquido intermédio que se vaporiza a uma temperatura mais baixa do
que a da água.
Sistema HDR (Hot dry Rocks) – Rochas Quentes Secas[texto transcrito do “site” do
Geólogo Nelson Custódio da Silveira Filho (http://www.Energia Geotérmica no
Brasil e no exterior_2.mht)]
Rochas quentes
secas - fontes naturais de energia geotermal de alta entalpia. Uma
alternativa energética limpa, praticamente inesgotável,
atualmente objeto de estudos em vários países, dentre eles o Brasil. Os
sistemas HDR, classificados como de alta entalpia, são potencialmente adequados
para a produção de energia elétrica.
Nos últimos vinte anos, a tecnologia para se extrair
a energia dos sistemas HDR tem sido principalmente pesquisada e desenvolvida
nos USA, no Laboratório Nacional de Los Alamos, situado no estado do Novo México.
Na década de 70, a possibilidade de se
"minerar" a energia associada aos sistemas HDR foi demonstrada -
em pequena escala - pelas pesquisas desenvolvidas pelos USA no
Laboratório de Nacional de Los Alamos, através de técnicas combinadas que
envolveram: perfuração de poços profundos no sistema geotermal, fraturamento hidráulico
das rochas quentes e a circulação de água comum, injetada e circulada
artificialmente no sistema em regime de circuito fechado.
Entre 1980 e 1986, um "reservatório HDR"
maior, mais profundo e mais quente foi desenvolvido em Fenton Hills (New
Mexico). Após a realização dos testes de produção, este reservatório foi então
acoplado de maneira permanente à uma planta de produção de energia elétrica
construída na superfície. Os testes de fluxo de calor realizados entre
1991 e 1995 apresentaram resultados positivos interessantes, indicando
claramente a possibilidade de se produzir energia elétrica de maneira econômica
a partir de um sistema HDR.
Atualmente, alguns projetos de pesquisa visando o
aproveitamento econômico da energia de sistemas geotermais do tipo HDR e outros
estão sendo executados principalmente na Suíça, França e Austrália. A China,
ultimamente vem demonstrando um crescente interesse no uso de recursos
geotermais.
Algumas
Considerações Finais
Iniciamos este tema com
referência ao vulcão Eyjafjallajökull na Islândia e o seu potencial
geotérmico. Lá, a energia é barata e eles pretyendem exportar energia para
outros países. Há princípio de uma maneira tradicional, por baixa frequência,
através de cabos submarinos.
Mas, no futuro esta transmissão de eletricidade
será por alta frequência, isto é, por ondas de rádio. Este assunto será tema do
nosso comentário. Breve, nesta Coluna.
Central de Energia Geotérmica na islândia
*defranca_v@hotmail.com
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