A energia geotérmica é uma fonte de energia renovável que utiliza o calor do interior da Terra para gerar eletricidade, climatizar edifícios e obter água quente de forma ecológica. Muitas vezes menos conhecido em comparação com outras energias renováveis Tal como a solar ou a eólica, a energia geotérmica tem múltiplas aplicações e oferece uma eficiência energética notável.
Esta energia É obtido e processado em instalações específicas chamadas usinas geotérmicas. Mas o que é exatamente uma usina geotérmica e como funciona?
Usina geotérmica
Uma usina geotérmica é uma usina de geração elétrica alimentada pelo calor da Terra. Estas instalações responsáveis pela extração de calor do subsolo são essenciais para converter energia térmica em eletricidade sem depender de fatores externos, como as condições meteorológicas, ao contrário de outras energias renováveis.
Em relação ao impacto ambiental, emissões de dióxido de carbono de uma usina geotérmica Eles são significativamente menores do que aqueles produzidos por usinas de combustíveis fósseis. Em média, libertam apenas 45 g de CO2 por cada kWh gerado, menos de 5% das emissões das centrais tradicionais.
No entanto, a energia geotérmica é limitada onde pode ser aproveitada de forma eficiente, devido à necessidade de perfurar a crosta terrestre em áreas com elevada atividade geotérmica. Os Estados Unidos, as Filipinas e a Indonésia estão entre os maiores produtores desta energia devido à sua geografia favorável.
Apesar do seu potencial, estima-se que apenas 6,5% da capacidade geométrica global está sendo usada, de acordo com a Associação de Energia Geotérmica.
Recursos de energia geotérmica
O calor do núcleo da Terra é transmitido através da crosta terrestre, que atua como isolante. Para aproveitar esse calor, é necessário perfurar o solo, o que requer infraestrutura como tubulações e poços geotérmicos.
Em geral, A quantidade de energia geotérmica disponível aumenta com a profundidade da perfuração e proximidade das bordas das placas tectônicas, onde a temperatura é mais alta.
Como funciona uma usina geotérmica?
O processo de geração de eletricidade numa central geotérmica baseia-se no funcionamento em duas etapas fundamentais: o campo geotérmico e a central de conversão.
campo geotérmico
O campo geotérmico é a área onde o gradiente geotérmico é mais alto. Normalmente corresponde a um aquífero confinado com água quente, armazenada sob camadas impermeáveis que retêm calor. Este reservatório geotérmico é a fonte do calor que será utilizado para gerar eletricidade.
Os poços deste campo extraem uma mistura de água e vapor que é canalizada para a usina, utilizando o vapor para acionar as turbinas e acionar o sistema de geração elétrica.
Processo de geração
O processo de geração começa com a extração de vapor e água quente do reservatório geotérmico e sua transferência para a usina. Uma vez lá, o vapor é separado do líquido por um separador de ciclone. Esse vapor é o que faz as turbinas girarem em alta velocidade (3.600 rotações por minuto), gerando eletricidade.
O excesso de água é reinjetado no reservatório, processo que garante a sustentabilidade do sistema. Caso essa reinjeção não fosse realizada, o recurso se esgotaria e a energia não poderia ser considerada renovável.
Tipos de usinas geotérmicas
Existem três tipos principais de usinas geotérmicas:
Plantas de vapor seco
Este tipo de planta é o mais simples. Funciona extraindo vapor direto do subsolo em temperaturas acima de 150 °C. Esse vapor aciona turbinas que geram eletricidade.
Plantas de vapor instantâneo
Nas usinas de vapor flash, a água quente em alta pressão sobe dos poços e, quando introduzida em tanques de baixa pressão, parte da água vaporiza, acionando as turbinas.
Centrais de Ciclo Binário
As usinas de ciclo binário são as mais eficientes e modernas. Eles utilizam líquidos com baixo ponto de ebulição para transferir calor da água e, assim, gerar vapor para a movimentação das turbinas, permitindo sua operação com fluidos em temperaturas tão baixas quanto 57 °C.
A eficiência e o baixo impacto ambiental das usinas de ciclo binário as tornam as mais ecológicas, pois não emitem vapor ou outros gases para o exterior.
A evolução da tecnologia geotérmica tem permitido uma melhor utilização dos recursos subterrâneos, melhorando a sustentabilidade do sistema e reduzindo as emissões associadas à geração de energia. À medida que mais países investem nesta tecnologia, espera-se que a energia geotérmica desempenhe um papel ainda mais relevante na transição para fontes de energia limpas e renováveis.