No esforço global para acabar com a dependência de combustíveis fósseis, as fontes de energia verde, como a energia solar e eólica, passaram a receber muita atenção.
Mas a energia geotérmica é outra fonte de energia ecológica. É o calor subterrâneo que sobra das rochas derretidas que formaram a Terra bilhões de anos atrás, e pode ser aproveitado para aquecer edifícios e gerar eletricidade.
"A Terra é um motor térmico", diz William Glassley, cientista da Terra da Universidade da Califórnia e especialista em energia geotérmica.
"Em profundidades de 30 km ou mais, em qualquer lugar do planeta, há calor suficiente e constantemente disponível para gerar energia o suficiente para abastecer o mundo inteiro".
Glassley diz que a energia geotérmica crescerá em importância nos próximos anos, à medida que novas técnicas para encontrar, explorar e extrair a energia geotérmica forem desenvolvidas.
Você já viu fotos de um vulcão ou gêiser? Nesse caso, você já viu energia geotérmica em ação!
A energia geotérmica está presente mesmo abaixo das partes mais frias da superfície da Terra - se você cavar fundo o suficiente. Na maioria dos lugares, o calor da Terra fica preso a profundidades superiores a 32 km.
Mas nos chamados hotspots geológicos, a energia geotérmica está próxima da superfície - e é aparente em gêiseres, fontes termais e erupções vulcânicas.
O Blue Lagon, um spa geotérmico, é uma das atrações mais populares da Islândia. Tom Bell/Ortland Press Herald via arquivo da Getty Images.
As pessoas exploram a energia geotérmica há dezenas de milhares de anos, usando-a para cozinhar e tomar banho, por exemplo.
Durante o Império Romano, a cerca de 2.000 anos atrás, fontes termais eram usadas para banhos públicos e aquecimento de piso - como na famosa cidade termal de Bath, na Inglaterra .
Hoje, a energia geotérmica aproveitada através de orifícios perfurados no solo é usada para aquecer e resfriar casas e outros edifícios.
O ambiente subterrâneo funciona como uma espécie de reservatório de calor, com o calor sendo arrastado para um edifício durante o tempo frio e o excesso de calor sendo despejado no subsolo para diminuir as temperaturas internas durante o tempo quente.
O custo de um sistema de bomba geotérmica de calor varia de acordo com o clima e outros fatores. Um sistema residencial típico pode ser o dobro de um sistema convencional de aquecimento e refrigeração, mas os sistemas geotérmicos de aquecimento e refrigeração podem reduzir os custos das concessionárias em até 60%.
O que é o GeoTES
Antes de falar sobre as próprias usinas, vale a pena dizer o que é energia geotérmica em geral.
Energia geotérmica é a energia derivada do calor natural da Terra.
Para obter calor das entranhas da terra, é necessário perfurar o solo. Além disso, quanto mais profundo o poço, mais energia pode ser obtida.
O gradiente geotérmico no poço aumenta em média 1° C a cada 36 metros. O calor é entregue à superfície na forma de vapor ou água quente e pode ser usado tanto na produção de eletricidade quanto no aquecimento.
Devido ao fato de existirem regiões termais em todo o mundo, muitos países podem usar esse método de geração de energia.
Os locais mais bem-sucedidos para a instalação de tais usinas são as juntas de placas tectônicas. É nessas zonas que a crosta é mais fina e mais fácil de obter calor.
Vale lembrar de que se acredita que a temperatura no centro da Terra não seja inferior a 6.800° C, ou seja, quanto mais próximo do centro, mais alta é a temperatura. Tudo é lógico.
Uma usina geotérmica opera de acordo com esse esquema.
No exemplo mais simples, um GeoTES trabalha produzindo vapor de água, que movimenta uma turbina que gera eletricidade, mas devido às características de cada opção específica, elas são divididas em vários tipos.
Tipos de GeoTES
O tipo mais simples do GeoTES usa o chamado esquema direto. Com ele, o vapor sobe pelos canos e gira imediatamente a turbina. Com um circuito indireto, antes de entrar nos tubos, o vapor é limpo de gases que causam corrosão metálica.
Se o gás for removido após a condensação da água, o circuito é considerado misto. Mas há também um circuito binário, que é o mais avançado tecnologicamente.
Um exemplo dessas estações é a usina geotérmica de Landau, na Alemanha. Ele usa água termal para liberar calor das entranhas da terra, mas outro líquido com baixo ponto de ebulição é incluído no gabinete. Ela gira as turbinas. Como regra, o isopentano é usado para isso.
Esse método permite que você coloque usinas de energia nos locais onde não há acesso a essas fontes de calor que são capazes de produzir vapor diretamente para a turbina. Para o trabalho deles, há água suficiente com uma temperatura não superior a 70 graus.
Primeira usina geotérmica
Estamos todos acostumados ao fato de que, muitos anos atrás, a energia era extraída dos recursos naturais. Era assim, mas pouco antes disso, uma de suas primeiras usinas de energia era geotérmica.
Em geral, isso é muito lógico, pois a técnica trabalhava na tração a vapor e o uso de vapor era a solução mais correta. Sim, e realmente o único para a época, sem contar a queima de madeira e carvão.
Em 1817, o conde François de Larderell desenvolveu uma tecnologia para coletar vapor natural, que foi muito útil no século XX, quando a demanda por usinas geotérmicas se tornou muito alta.
A primeira estação realmente funcional foi construída na cidade italiana de Larderello em 1904. É verdade que era mais um protótipo, pois só podia acender 4 lâmpadas, mas funcionava.
Seis anos depois, em 1910, uma estação realmente funcional foi construída na mesma cidade, e que poderia produzir energia suficiente para uso industrial.
Mesmo em lugares tão pitorescos, pode haver GeoTES.
Geradores experimentais foram construídos em muitos lugares, mas foi a Itália até 1958 quem liderou e foi o único produtor de energia geotérmica do mundo em escala industrial.
A liderança teve que ser perdida depois que a usina Wairakei foi comissionada na Nova Zelândia. Foi a primeira usina geotérmica de tipo indireto.
Alguns anos depois, instalações semelhantes foram abertas em outros países, incluindo os Estados Unidos e suas fontes na Califórnia.
A primeira usina geotérmica do tipo indireto foi construída na URSS em 1967. Nesse momento, esse método de geração de energia começou a se desenvolver rapidamente em todo o mundo. Especialmente em lugares como o Alasca, Filipinas e Indonésia, que ainda estão entre os líderes em energia extraída dessa maneira.
Eficiência de uma usina geotérmica
De fato, não se pode dizer que as usinas geotérmicas são muito eficazes, pois sua eficiência é de apenas 7 a 10%. Isso é muito pequeno comparado às instalações onde a energia é extraída da queima de combustível.
É por isso que você não pode simplesmente cavar um buraco, colocar um cano nele e descansar. O sistema deve ser altamente eficiente e usar vários ciclos para aumentar a produtividade; caso contrário, a energia recebida não será suficiente, mesmo para a operação das bombas usadas para fornecer o líquido à superfície.
Um fator chave no sucesso das usinas geotérmicas, em comparação com a eólica e a solar, é sua constância. Eles são capazes de trabalhar 24/7 com a mesma intensidade, gastando menos energia no trabalho do que o produzido na saída.
Uma vantagem adicional é a possibilidade de obter calor usado para aquecer casas e objetos na área imediata. E por tudo isso, você não precisa queimar combustível caro.
Perspectivas para usinas geotérmicas
Mais de cem anos após a primeira demonstração das possibilidades de uso de energia geotérmica, as estações que operam com esse “combustível” são promissoras e indispensáveis para algumas regiões.
Na Rússia, por exemplo, quase todas as estações estão localizadas em Kamchatka. Nos EUA, estão na Califórnia e na Alemanha, em algumas áreas alpinas.
Países líderes na produção de energia a partir de fontes geotérmicas.
Os cinco líderes em termos de volume de energia produzido pelo GeoTES incluem os EUA, Indonésia, Filipinas, Itália e Nova Zelândia. É fácil ver que esses são países com níveis de desenvolvimento completamente diferentes.
Acontece que a energia geotérmica está disponível para todos e todos estão interessados nela. Com o desenvolvimento de tecnologias, aumentando a eficiência das estações e diminuindo os estoques de fontes de energia não renováveis, a energia geotérmica se tornará cada vez mais popular.
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