Energia Geotérmica

História

  • Desde a antiguidade se utilizavam as fontes termais, especialmente para banhos termais. Alguns povos também a utilizavam para obter água potável;

  • O primeiro esforço para gerar energia geotérmica ocorreu em 1904 em Lardarello na Itália. Foi mal sucedidos por causa dos ataques químicos;

  • Em 1913 uma estação foi projetada com sucesso e chegou a produzir 100 MW, porém foi destruída na guerra.

  • Na Nova Zelandia o campo de gases de Wairakei, começou a ser explorado em 1950.

  • O campo de géiseres na California estavam produzindo 500 MW de eletricidade em 1970.

Hoje

  • As usinas a vapor de Lardarello, produzem dois bilhões de quilowatts-hora de força por ano;

  • Na Islândia, milhares de pessoas usam-no para o aquecimento de seus lares;

  • No Quênia, o vapor incuba ovos;

  • Na Nova Zelândia e nos Estados Unidos é fonte de energia elétrica;

  • Mexico , Japão e Filipinas são alguns países que também tem expandido a produção de eletricidade por meio geotérmico.

Magma

  • Abaixo da crosta terrestre existe rocha líquida, o magma. A crosta terrestre flutua nesse magma, que atinge a superfície através de um vulcão ou de uma fenda;

  • 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.

Fontes de Energia Geotérmica

  • A energia do interior quente e rochoso da Terra, atinge 420 graus Celsius ou mais;

  • Converte a água subterrânea em vapor e em alguns pontos irrompe através de géiseres;

  • Somente a 15 quilômetros de profundidade é possível obter energia geotérmica.

Métodos Existentes de Extração de Energia

  • Um só buraco, de cerca de meio metro de diâmetro, onde a água fria é despejada no buraco e aquecida pelas rochas, retornando sob a forma de vapor, através de um tubo com interior isolado.

  • Diversos buracos mais estreitos. A água lançada em um buraco se infiltra nas rochas quentes e retorna à superfície como vapor, pelos tubos, em buracos de subida.

Usinas Geotérmicas - Externo

Usinas Geotérmicas - Interno

  • A água bombeada em um poço geotérmico e retorna à superfície sob a forma de vapor de alta pressão e superaquecido;

  • O vapor flui para uma turbina e faz os propulsores girarem, acionando o gerador.

Tipos de Usinas Geotérmicas

  • Géiseres: fontes de de água quente na superfície terrestre;

  • Rocha seca quente: se injeta água para utilizar a energia térmica do interior da Terra;

  • Rocha úmida quente: fontes de água quente em regiões profundas;

  • Vapor seco: fontes de vapor a altas pressões (raríssimas).

Perfuração

  • Foi impossível realizar perfurações utilizando brocas de vídia ou diamantes, que se desgastam e se danificam devido ao calor, além da dificuldade na troca e retirada do entulho.

  • Criou-se um “maçarico”, ou seja, uma broca de tungstênio, em forma de cone, com um metro de diâmetro. Alimentado por hidrogênio / oxigênio, sob pressão, capaz de produzir uma chama de três mil graus centígrados, fundindo qualquer tipo de rocha.

Não há produção de material escavado na perfuração, não havendo detritos e poeiras;

  • Não há produção de material escavado na perfuração, não havendo detritos e poeiras;

  • Tecnologia absolutamente limpa;

  • O furo não precisa vedação;

    • Rocha fundida;
  • Grande velocidade de perfuração;

    • 200 metros/dia;
  • Custo baixo;

Praticamente inesgotável;

  • Praticamente inesgotável;

    • Independe das variações climáticas;
  • Não poluente;

    • Emissão de poluentes praticamente nula;
  • Ocupa pequenas áreas;

    • Requer apenas a área de instalação da usina;
  • Baixos custos de operação;

    • Baixo custo do combustível;

Podem ser construidas nos centros urbanos;

  • Podem ser construidas nos centros urbanos;

    • Dispensando grandes redes de distribuição;
  • Podem abastecer regiões isoladas;

    • Depende da disponibilidade local;
  • Segura;

  • Fácil manutenção;

Energia muito cara e pouco rentável;

  • Energia muito cara e pouco rentável;

  • Pode levar o campo geotérmico ao esgotamento;

  • A energia deve ser utilizada nas regiões próximas as exploracões;

    • Grandes perdas durante o processo;
  • Calor perdido aumenta a temperatura do ambiente;

Emissão de H2S (ácido sulfídrico) com odor desagradável, corrosivo e nocivo à saúde.

  • Emissão de H2S (ácido sulfídrico) com odor desagradável, corrosivo e nocivo à saúde.

  • Altos custos de reconhecimento e pesquisa do local de exploração;

    • Perfuração, construção, impactos;
  • As fontes se esgotam em poucas décadas;

  • Chances de abalos, devido a grande retirada de água;

Não existem usinas geotérmicas no Brasil;

  • Não existem usinas geotérmicas no Brasil;

  • Acervo de dados e informações técnicas sobre o potencial e a possibilidade do uso da energia geotérmica feita em Simpósio em Salvador - Bahia, no ano de 1984.

  • Investimentos para exploração do Aquífero Guarani;

    • Temp. entre 40 e 80°C, aquecimento de água;

Impactos Ambientais

  • Devido a natureza, a energia geotérmica é uma das mais benignas fontes de eletricidade.

  • Pela energia ser posta em uso perto do campo geotérmico, o impacto ambiental é sentido principalmente nos arredores da fonte.

Poluição do Ar

  • Aproximadamente todos os fluxos geotérmicos contêm gases dissolvidos, estes são liberados junto com o vapor d´água.

  • A descarga de vapor d´água e CO2 não são de séria escala significante.

  • Por outro lado, o H2S liberado possui um odor desagradável, é corrosivo e dependendo, nocivo a saúde.

Poluição do Ar

  • O H2S pode causar a morte por paralisia respiratória rapidamente a uma concentração de 667 ppm.

  • Em alguns casos, a concentração de H2S no local da usina geot. pode ser da ordem de 1ppm.

Poluição da Água

  • A natureza dos fluidos geotérmicos pe mineralizada.

  • Há a possibilidade da contaminação da água nas proximidades da usina. Não é incomum encontrarem arsênio, mercúrio ou boro em quantidades ambientalmente significativas de tais fluidos.

Aluimento da Terra

  • Quando uma grande quantidade de fluido é retirada da terra, há a chance de ocorrer um abala. Nestes lugares deve ser injetada água.

  • O caso mais drástico de possibilidade de aluimento está em Wairakei, Nova Zelândia, a fenda máxima está crescendo a uma taxa de 0,4m por ano.

Poluição Térmica

  • As usinas geotérmicas rejeitam várias vezes mais calor perdido por unidade de uso que outras usinas, como a fóssil e a nuclear.

  • Embora isso, esta quantidade é insignificante em escala absoluta.

Poluição Sonora

  • Os teste de perfuração das fontes são operações inerentemente barulhentas.

  • Métodos de abatimento devem ser empregados, silenciadores e abafadores de vapor são simples e fáceis de serem instalados.

Eventos Catastróficos

  • Os acidentes mais severos seriam aqueles associados à ruptura de pneumático, ruptura de tubulações e falha nos equipamentos ou indutância sísmica.

  • As rupturas do pneumático ocorreram em vários lugares, incluindo Os Gêiseres, Waira-kei e Momotombo (Nicarágua)

Viabilidade Econômica

  • Em casos onde há alta temperatura, alta taxa de fluxo e proximidade da superfície a energia gerada custa pouco.

  • A economia da exploração de um particular campo depende de vários fatores incluindo custo de exploração, desenvolvimento de reservatórios, pureza e temperatura da água, taxa de fluxo, o tipo da fábrica, o grau de proteção ambiental exigida.

  • O tempo de vida de um sistema deveria ser suficientemente longo para ser econômico. Pois pode ser limitado pelo resfriamento local das rochas e pelo fechamento das fissuras. Reperfuração ou estimulação por alta pressão de água são usadas para alcançar um período maior.

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