Como aproveitar ao máximo a energia geotérmica no mundo de hoje

La energia geotérmica É uma das energias renovável mais antigo e ao mesmo tempo menos explorado se o compararmos com outros, como a energia solar ou a eólica. Apesar de ser uma tecnologia conhecida há décadas, seu uso ganhou maior relevância nos últimos anos devido ao aumento da demanda por fontes de energia sustentáveis ​​e limpas.

A energia geotérmica utiliza o calor interno da Terra para gerar energia elétrica ou fornecer aquecimento. Ao perfurar a superfície da Terra em áreas com alta atividade térmica, é possível acessar camadas mais profundas onde a temperatura é alta o suficiente para aquecer a água. Esse processo libera vapor que é utilizado para movimentar turbinas conectadas a geradores de eletricidade ou diretamente para aquecer infraestruturas urbanas e rurais. A extração desse calor é realizada principalmente em locais específicos, caracterizados pela presença de fatores geológicos como vulcões ou falhas tectônicas, o que torna a distribuição das usinas geotérmicas desigual no planeta.

O processo de extração de energia geotérmica

Aproveitando o energia geotérmica É um processo técnico que requer perfurações na terra em locais onde a temperatura subterrânea é alta o suficiente para aproveitar os recursos térmicos. Esse tipo de energia é encontrada em profundidades que variam entre 3.000 e 10.000 metros abaixo da superfície da Terra. Nessas profundidades, a água subterrânea é aquecida pelas rochas quentes até atingir temperaturas que podem ultrapassar os 300ºC em certos casos.

O procedimento começa com a perfuração de poços que permitem extrair água e vapor do interior da Terra. Esse vapor é canalizado para acionar uma ou mais turbinas que estão conectadas a geradores elétricos. Após o uso, a água e o vapor podem ser reinjetados no subsolo para que o ciclo seja reiniciado, tornando este sistema um circuito fechado que minimiza a extração massiva de recursos subterrâneos.

Tipos de recursos geotérmicos

Existem vários tipos de recursos geotérmicos que podem ser usados ​​para produzir energia:

• Sistemas geotérmicos secos: Consistem em áreas onde as formações rochosas subterrâneas não contêm água, mas apresentam temperaturas suficientemente elevadas. Esses sistemas requerem a injeção de água nas rochas para produzir vapor.
• Reservatórios de vapor seco: Neste tipo de sistema, o vapor fica preso em cavidades subterrâneas. Este vapor pode ser extraído diretamente para acionar as turbinas.
• Reservatórios de água quente: Eles são os mais comuns. Nesses reservatórios, a água subterrânea está em alta temperatura e, uma vez extraída, transforma-se em vapor quando despressurizada.
• Sistemas Geotérmicos Aprimorados (EGS): Aqui as formações rochosas são modificadas por fraturamento (semelhante ao fraturamento hidráulico na indústria do gás), permitindo que a água circule pelas fissuras e aqueça, gerando vapor.

Em termos de tecnologia, existem várias maneiras de converter calor geotérmico em eletricidade:

1. Usinas de vapor seco: Eles usam vapor geotérmico diretamente para mover as turbinas.
2. Usinas de vapor flash: A água quente em alta pressão é descomprimida e transformada em vapor, que posteriormente aciona as turbinas.
3. Plantas de ciclo binário: É utilizado um fluido secundário com ponto de ebulição inferior ao da água, o que permite a geração de energia em formações com temperaturas mais baixas.

Vantagens de usar energia geotérmica

A energia geotérmica tem múltiplos benefícios que a tornam uma alternativa atraente a outras fontes de energia renováveis:

• É uma fonte renovável, já que a quantidade de energia térmica disponível no interior da Terra é praticamente ilimitada na escala humana.
• É capaz de gerar energia constantemente 24 horas do dia, ao contrário da energia solar ou eólica, que dependem das condições meteorológicas e da hora do dia.
• A energia geotérmica tem um baixa pegada de carbono, o que contribui para a mitigação das alterações climáticas. Não há combustões ou emissões significativas de gases de efeito estufa.
• As usinas geotérmicas ocupam pouco espaço em comparação com usinas solares ou hidrelétricas.

Além disso, estudos internacionais destacam que a energia geotérmica pode ser uma solução fundamental para muitos paises em vias de desenvolvimento que têm potencial geotérmico significativo. Regiões como África, Ásia e partes de Ámérica do Sul Possuem vastos recursos geotérmicos que poderiam ajudar a reduzir a sua dependência dos combustíveis fósseis e melhorar o acesso à electricidade.

Nova tendência: energia geotérmica globalmente

A energia geotérmica ganhou especial relevância em países como Estados Unidos e Indonésia, que são líderes mundiais tanto em capacidade instalada como em novos projetos. Os Estados Unidos, por sua vez, atingiram uma capacidade instalada de mais de 3.900 MW em 2023, enquanto a Indonésia expandiu a sua capacidade para 2.418 MW, com investimentos significativos visando a expansão nos próximos anos.

Outros países gostam Turkiye, Filipinas y México Eles também fizeram progressos nesta área. A Turquia, por exemplo, conseguiu ultrapassar os 1.600 MW de capacidade instalada em 2023 e, embora o seu crescimento seja mais lento, continua a ser um dos países líderes da Europa.

Desafios e desvantagens

Apesar das suas muitas vantagens, a utilização da energia geotérmica apresenta desafios. A primeira limitação é que apenas em áreas geográficas específicas, como aquelas com atividade vulcânica e falhas tectônicas, são encontrados recursos geotérmicos em quantidades que podem ser utilizadas para a produção de energia. Consequentemente, a sua implementação a nível global é limitada.

Além disso, altos custos de exploração e perfuração as iniciais são um fator crítico. Perfurar em grandes profundidades é um processo extremamente caro e a fase de exploração acarreta riscos, pois nem sempre é garantido o sucesso na extração de recursos eficientes.

Outra desvantagem é que, embora a geração de energia elétrica possa ser constante quando a usina estiver em operação, sua capacidade de utilização depende muito das condições geológicas do local. Variações na disponibilidade de recursos térmicos podem significar flutuações na eficiência da planta.

De referir ainda que, em alguns casos, a utilização indevida das instalações pode levar à degradação subterrânea, o que pode causar danos aos aquíferos ou mesmo desencadear pequenos sismos conhecidos como terremotos induzidos.

Portanto, ainda existem barreiras económicas e técnicas que devem ser ultrapassadas para que a energia geotérmica possa expandir-se globalmente. No entanto, estas limitações estão a ser abordadas através de avanços tecnológicos e da implementação de sistemas de mitigação de riscos.

Com projetos em curso e avanço contínuo em novas tecnologias de perfuração e geração, a energia geotérmica continua a posicionar-se como uma das soluções mais sustentáveis ​​e estrategicamente viáveis ​​para o futuro da energia global.