Com as melhorias na tecnologia aprimorada dos sistemas geotérmicos, o calor da Terra pode se tornar um grande gerador de eletricidade. Flickr / xavierbt

Geotérmica significa, literalmente, "calor da terra". A temperatura da Terra aumenta à medida que avançamos mais profundamente em direção ao seu núcleo. Podemos usar esse calor como energia circulando a água através de reservatórios subterrâneos quentes, trazendo a água quente ou o vapor para a superfície. Podemos então converter a energia no fluido quente em energia mecânica e elétrica na superfície usando um motor térmico.

O investimento privado no desenvolvimento de energia geotérmica australiana diminuiu após um início muito rápido, dez anos atrás. Isso deve aumentar novamente à medida que novos desenvolvimentos trazem viabilidade comercial para sistemas geotérmicos aprimorados. Estes têm o potencial de crescer exponencialmente, prometendo poder abundante para o mundo.

Sistemas geotérmicos convencionais

Em 2010, o mundo gerou 20 terawatt-hora (TWh) de eletricidade geotérmica. Tudo isso veio de recursos convencionais. São fluxos de água quente ou vapor que ocorrem naturalmente aquecidos por magma e circulando através de rochas permeáveis. Eles estão associados a sistemas vulcânicos e estão limitados a regiões com vulcões ativos ou jovens.

O uso de recursos convencionais não é novo. Em 1904, uma planta foi construída em Larderello, Itália, para gerar eletricidade a partir de vapor geotérmico. Desde então, as instalações de energia geotérmica se espalharam a uma taxa constante, mas foram limitadas a recursos que são relativamente fáceis de acessar.

Sistemas geotérmicos aprimorados

Existe outra forma de calor geotérmico que é abundante e geralmente disponível em todo o mundo. É produzido pela decomposição radioativa dos isótopos de potássio, urânio e tório encontrados em alguns tipos de granito.

Nos granitos da Bacia de Cooper, no sul da Austrália, existem concentrações de isótopos no nível de traços. O calor é gerado a uma taxa muito baixa. A uma taxa tão baixa, levaria quase um milhão de anos para uma massa de granito aumentar sua temperatura em 100 ° C. Durante esse período, a rocha deve permanecer bem isolada em grande profundidade.

Para acessar esse calor profundo, pelo menos dois poços devem ser perfurados. A água fria é injetada de um poço, é aquecida pela rocha e é extraída do outro poço. Os dois poços estão tipicamente separados de 800 a 1000m. Nesse sistema, a água passará de um poço para o outro apenas se a rocha entre os poços for suficientemente permeável.

A permeabilidade das rochas naturais não é alta o suficiente, mas pode ser aprimorada por técnicas bem estabelecidas de engenharia de petróleo e gás. Esses sistemas são chamados de sistemas geotérmicos aprimorados (EGS).

Desenvolvimento comercial de EGS

A eletricidade dos sistemas geotérmicos aprimorados não é mais competitiva em termos de custo agora, porque os poços profundos são caros. Para gerar eletricidade suficiente para pagar pelos poços e pelo equipamento de superfície, a água quente deve ser trazida para a superfície a taxas próximas a 100 kg / s. Uma das melhores vazões de EGS do mundo foi alcançada pela empresa australiana Geodinâmica, e era apenas um terço dessa meta. Embora essa seja uma conquista significativa, não é suficiente para tornar a eletricidade do EGS competitiva comercialmente.

É possível compensar essas baixas taxas de fluxo se você puder melhorar a eficiência da conversão de energia em energia. Mas as melhorias nessa área ainda precisam ver a produção de eletricidade competitiva em termos de custo.

As taxas de fluxo do EGS devem ser triplicadas antes que a eletricidade do EGS seja comercialmente viável. isso foi relatado em dezembro passado que uma técnica promissora para poços geotérmicos pode ter sido desenvolvida pela empresa norte-americana AltaRock. Se os resultados relatados forem substanciados por testes adicionais, fornecerá um novo fôlego para o desenvolvimento geotérmico do EGS em todo o mundo e na Austrália.

Outros recursos geotérmicos da Austrália

A divisão entre sistemas geotérmicos convencionais e aprimorados é artificial e o recurso geotérmico global atual abrange um espectro contínuo que se estende de fontes termais que ocorrem naturalmente a sistemas geotérmicos aprimorados.

Resultados recentes mostram que, embora a Austrália não seja um país vulcânico, ela possui áreas onde o magma se aproxima da superfície para produzir água quente em rochas sedimentares. A indústria geotérmica australiana chama isso de aquíferos sedimentares quentes. Espera-se que eles tenham permeabilidades naturais mais altas que o EGS, mas talvez não sejam tão altas quanto os sistemas geotérmicos convencionais.

Em todo o mundo, não há muito trabalho nesse tipo de recurso, mas há novos desenvolvimentos na Austrália e em outros lugares como Peru e América do Sul direcionado a esses recursos.

Impactos ambientais

Ao acessar a energia geotérmica, as tecnologias envolvidas podem ter leves efeitos no ambiente imediato. Como visto pelo Experiência Paralana, tremores leves podem ser sentidos na superfície, mas estes não constituem um risco significativo. A energia geotérmica não usa mais água do que outras aplicações de energia térmica renovável. Além disso, a estimulação de fratura usada nos projetos EGS não representa um risco para aqüíferos de superfície, porque os reservatórios EGS são muito profundos e os poços são selados em carcaças de aço.

Em alguns recursos geotérmicos convencionais de origem vulcânica, o gases dissolvidos liberados na atmosfera pode afetar o ambiente imediato. Este é provavelmente o risco mais sério associado à energia geotérmica, mas é limitado apenas a alguns recursos convencionais (não relevantes para a Austrália) e é fácil de controlar.

O futuro da geotérmica

Os fundamentos da energia geotérmica são fortes. É abundante - o recurso sob a grande bacia artesiana é estimado para ser grande o suficiente para fornecer o atual consumo anual de energia australiano por 6000 anos. É uma das poucas fontes de energia renováveis ​​que podem substituir completamente o carvão como um gerador de eletricidade com carga de base. Também tem um impacto ambiental muito baixo.

O fracasso em atingir fluxo suficiente estava atrapalhando seu desenvolvimento comercial, mas esse problema pode ser resolvido em um futuro próximo. Se isso acontecer, a energia geotérmica pode se tornar uma das principais tecnologias de energia renovável para a década de 2020.

Sobre o autor

Hal Gurgenci, professor de engenharia mecânica, A, universidade, de, queensland

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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