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Energia Geotérmica
A energia geotérmica existe desde que o nosso planeta foi criado. Geo significa
terra e térmica está ligada à quantidade de calor. Abaixo da crosta terrestre
existe uma rocha líquida, o magma. A crosta terrestre flutua nesse magma, que
por vezes atinge a superfície através de um vulcão ou de uma fenda.
Os vulcões, as fontes termais e as fumarolas são manifestações conhecidas
desta fonte de energia. O calor da terra pode ser aproveitado para usos diretos,
como o aquecimento de edifícios e estufas ou para a produção de eletricidade
em centrais geotérmicas. Em Portugal, existem alguns aproveitamentos
diretos, como o caso da Central Geotérmica
A água contida nos reservatórios subterrâneos pode aquecer ou mesmo ferver
quando em contato com o magma. Existem locais onde a água quente sobe
até a superfície terrestre, formando pequenos lagos. A água é utilizada para
aquecer prédios, casas, piscinas no inverno, e até para produzir eletricidade.
Em alguns lugares do planeta, existe tanto vapor e água quente que é possível
produzir energia elétrica. A temperatura da água quente pode ser maior que
200 ºC.
Abrem-se buracos fundos no chão até chegar aos reservatórios de água e vapor, estes são drenados até a superfície por meio de tubos e canos
apropriados. Através desses tubos o vapor é conduzido até a central elétrica
geotérmica. Tal como uma central elétrica normal, o vapor faz girar as lâminas
da turbina como uma ventoinha. A energia mecânica da turbina é transformada
em energia elétrica através de um gerador. A diferença dessas centrais
elétricas é que não é necessário queimar um combustível para produzir
eletricidade. Após passar pela turbina, o vapor é conduzido para um tanque
onde será resfriado. A água que se forma será novamente canalizada para o
reservatório onde será naturalmente aquecida pelas rochas quentes.
Devido a natureza, a energia geotérmica é uma das mais benignas fontes de
eletricidade. Essa energia é de obtenção mais barata que os combustíveis
fósseis ou usinas nucleares. A emissão de gases poluentes (CO2 e SO2) é
praticamente nula.
Trata-se de uma fonte de energia não-renovável, porque o fluxo de calor do
centro da Terra é muito pequeno comparado com a taxa de extração requerida,
o que pode levar o campo geotérmico ao esgotamento. O tempo de vida do
campo é de décadas, porém a recuperação pode levar séculos. Campos
geotérmicos podem ser extensos e podem prover trabalho fixo por muitos anos.
Nos últimos trinta anos, a ciência da geofísica avançou rapidamente e o
conhecimento da estrutura do planeta tem crescido consideravelmente. A teoria das placas tectônicas permitiu uma compreensão do porquê que certas
regiões têm maior atividade vulcânica e sísmica do que outras. Embora as
minas mais profundas estejam somente a alguns quilômetros de profundidade
e os buracos são geralmente perfurados à profundidade de até
sismológicas junto com evidências indiretas permitiram um conhecimento maior
da forma da estrutura da terra.
Os gradientes de temperatura variam amplamente em cima da superfície da
terra. Isto é o resultado do derretimento local devido a pressão e fricção e aos
movimentos de placas vizinhas uma contra a outra. Sendo assim, um fluxo de
magma debaixo pode acontecer. A localização das placas vizinhas também
correspondem a regiões onde atividades vulcânicas são encontradas.
O calor medido perto da superfície surge do magma mas outros fatores
também podem afetar o fluxo de calor e gradiente térmico. Em alguns casos,
convecção de fonte de água natural perturba o padrão de fluxo de calor e em
outros casos é pensado que o lançamento de gases quentes de pedra funda
pode aumentar o fluxo.
Outro mecanismo importante é geração de calor de isótopos radioativos de
elementos tal como urânio, tório e potássio. Este mecanismo não é
completamente compreendido, mas certas áreas da crosta sofreram
derretimento sucessivo e recristalização com o tempo e isso conduziu à
concentração destes elementos a certos níveis da crosta. Em uma menor
extensão, reações químicas exotérmicas também podem contribuir para o
aquecimento local.
Áreas classificadas como hipertérmicas exibem gradientes muito altos (muitas
vezes tão grande quanto as áreas não térmicas) e estão normalmente perto
das placas vizinhas. Áreas semi-térmicas com gradientes de 40-70 C/km
podem ter anomalias na grossura da crosta em caso contrário regiões estáveis
ou devido a efeitos locais como radioatividade.
Em áreas de dobramentos modernos, onde há vulcões, como na Rússia e
Itália, bombeia-se água da superfície para as profundidades do subsolo em que
existam câmaras magmáticas (de onde sai as lavas). Nestas câmaras a
temperatura é muito alta e por isto a água transforma-se em vapor, que retorna
à superfície por pressão através de tubulações, acionando turbinas em usinas
geotérmicas situadas na superfície terrestre. Em regiões onde há geiseres
(vapor d'água sob pressão proveniente de camadas profundas da crosta
terrestre, através de fissuras da mesma, explodindo periodicamente na
superfície terrestre), como na Islândia, aproveita-se este vapor d'água para
calefação doméstica.
A cada
cerca de 1°C: é o grau geotérmico. Este aumento de temperatura pode ser
usado para a construção de usinas geotérmicas, como já foi executado
experimentalmente por cientistas norte-americanos do Laboratório Nacional de
Los Alamos. Como todos os recursos naturais não-renováveis, a energia
geotérmica também deve ser utilizada racionalmente.
A energia geotérmica é restrita, não sendo encontrada em todos os lugares, o
que dificulta a implantação de projetos em determinadas localidades.
Por causa dos altos índices de desperdícios que ocorrem quando o fluído
geotérmico é transmitido a longas distâncias através de dutos, a energia deve
ser posta em uso no campo geotérmico ou próximo deste . Dessa maneira o
impacto ambiental é sentido somente nos arredores da fonte de energia.
Geralmente os fluxos geotérmicos contém gases dissolvidos, e esses gases
são liberados para a atmosfera, junto com o vapor de água. Na maioria são
gases sulfurosos (H2S), com odor desagradável, corrosivos e com
propriedades nocivas à saúde humana.
Há a possibilidade de contaminação da água nas proximidades de uma usina
geotérmica, devido à natureza mineralizada dos fluídos geotérmicos e à
exigência de disposição de fluídos gastos. A descarga livre dos resíduos
líquidos para a superfície pode resultar na contaminação de rios, lagos.
Quando uma grande quantidade de fluido é retirada da terra, sempre há a
chance de ocorrer um abalo, e nesses lugares deve ser injetada água para não
ocorrer o aluamento da terra.
Os testes de perfuração das fontes são operações barulhentas, geralmente as
áreas geotérmicas são distante das áreas urbanas. O calor perdido das usinas
geotérmicas é maior que de outras usinas, o que leva a um aumento da
temperatura do ambiente próximo à usina.
A energia geotérmica é uma fonte de energia alternativa que é encontrada em
locais especiais da superfície terrestre, que necessita de muita pesquisa para
melhor ser aproveitada, pois o rendimento que se consegue é ainda muito
baixo. O alto custo das construções das usinas, da perfuração, e os possíveis
impactos inviabilizam ainda muitos projetos.
A energia geotérmica, ou o calor da terra, aumenta de acordo com a profundidade.
Em condições normais, ocorre um acréscimo de
No Rio Grande do Norte, a Petrobras está utilizando poços de petróleo já secos para aquecer cerca de 500 mil metros cúbicos/dia de gás natural a ser injetado em poços produtores.
Assim, diminui a queima de combustíveis, o que reduz custos e evita emissões de CO2 para a atmosfera.
Uso de Energia Geotérmica para Aquecimento de Gás Natural
