Usina geotérmica: o que é, de onde vem, como usar? Veja tudo!
A energia geotérmica é uma das opções entre as energias alternativas, assim como a solar. No entanto, é fundamental saber como esses sistemas de energia funcionam, suas vantagens e desvantagens e quais aspectos considerar antes da instalação. Siga a leitura e entenda mais sobre o assunto!
O que é energia geotérmica?
A energia geotérmica é a energia térmica gerada e armazenada na terra. Uma fonte renovável obtida do calor interno da Terra, é transformada em eletricidade de maneira sustentável em usinas geotérmicas.
De onde vem a energia geotérmica?
Mas, como é obtida a energia geotérmica? Para entender isso, é importante lembrarmos que o planeta Terra é constituído de diversas camadas. Na camada superior, encontra-se a crosta terrestre, de estrutura fina e composta por rochas. Logo abaixo está o manto terrestre, camada profunda e que é formada por magma, um material composto por uma mistura de rochas em estado líquido e pastoso, em razão das elevadas temperaturas do interior do planeta.
É comum que todo esse calor se manifeste em determinadas áreas da superfície terrestre, em razão de fendas geológicas e erupções vulcânicas. Tudo isso provoca o surgimento de gêiseres de vapor e nascentes de água quente. Nesse momento, é possível a obtenção da energia geotérmica.
Como a energia geotérmica pode ser usada?
A energia geotérmica pode ter várias aplicações práticas. Ela pode ser utilizada para o aquecimento de água em áreas residenciais ou até mesmo para o funcionamento de aquecedores que são utilizados em locais como estufas e áreas de lazer, como parques e piscinas.
Além disso, a principal forma pela qual a energia geotérmica é aproveitada é por meio de sua transformação em eletricidade, o que é feito em espaços conhecidos como usinas geotérmicas. Falaremos sobre esse assunto melhor mais abaixo.
Quais as vantagens e desvantagens da energia geotérmica?
O uso da energia geotérmica tem seus prós e contras, e a decisão de utilizá-la ou não deve ser tomada após alguns fatores serem levados em consideração. Descubra abaixo algumas vantagens e desvantagens desse tipo de energia:
| Vantagens | Desvantagens |
| Menor gasto para produção, já que não precisa de compra de matéria-prima | Emissão de ácido sulfídrico (H2S), nocivo à saúde |
| Não depende do clima | Poluição sonora causada pela usina geotérmica |
| É praticamente inesgotável | Pode contaminar rios e lagos próximos |
| Menor emissão de gases poluentes | Alto custo de investimento |
| Produção flexível, podendo variar ao longo de um período | Reduzido número de locais onde é possível fazer a extração |
| Pode atender às comunidades afastadas | Aumento da temperatura do ambiente em razão do calor perdido |
| Não precisa de área grande para instalação | Pode causar afundamento do terreno |
Quanto custa a energia geotérmica?
Entre as principais desvantagens da energia geotérmica está o seu alto custo. De acordo com especialistas, o custo para perfurar de três a cinco poços geotérmicos pode chegar a 30 milhões de dólares, fazendo com que esse tipo de energia não seja muito popular no país.
A situação da energia geotérmica no Brasil e no mundo
A energia geotérmica não era uma fonte significativa de energia no Brasil, embora o país tenha um grande potencial geotérmico em algumas regiões. A produção de energia geotérmica no Brasil ainda era limitada, principalmente devido à predominância de outras fontes de energia, como hidrelétricas, biomassa, eólica e solar.
No entanto, em nível mundial, a energia geotérmica tem sido mais explorada em alguns países. As regiões com intensa atividade geotérmica incluem Islândia, Nova Zelândia, Filipinas, Indonésia, Japão, Estados Unidos e alguns países da América Latina, como México e Chile.
Os Estados Unidos, em particular, são um dos principais produtores de energia geotérmica do mundo, com uma capacidade instalada significativa. A Islândia obtém grande parte de sua eletricidade e calor a partir de fontes geotérmicas. Em alguns lugares, a energia geotérmica é usada para geração de eletricidade, enquanto em outros, é mais comumente utilizada para aquecimento direto.
A situação pode ter mudado após minha última atualização, então é aconselhável verificar fontes mais recentes para obter informações atualizadas sobre a energia geotérmica no Brasil e no mundo.
Para que a energia geotérmica é utilizada?
A energia geotérmica é utilizada para várias finalidades, incluindo a geração de eletricidade e o aquecimento direto. Aqui estão as principais aplicações da energia geotérmica:
Geração de Eletricidade
As centrais geotérmicas podem ser usadas para gerar eletricidade. A energia térmica armazenada na Terra é utilizada para aquecer a água ou outro fluido que, por sua vez, é utilizado para gerar vapor. O vapor é então direcionado para turbinas que acionam geradores elétricos, produzindo eletricidade.
Aquecimento Direto
A energia geotérmica também é usada para aquecimento direto em sistemas de calefação. Isso pode ser feito diretamente por meio da água ou fluidos geotérmicos que fluem por tubos subterrâneos para aquecer edifícios, estufas, piscinas ou outros espaços.
Aplicações Industriais e Agrícolas
A energia geotérmica é utilizada em algumas aplicações industriais e agrícolas para processos que requerem calor, como secagem de produtos agrícolas, destilação e pasteurização.
Resfriamento Geotérmico
Em alguns casos, a energia geotérmica é usada para resfriamento geotérmico, onde o calor é removido do ambiente para a Terra. Isso pode ser aplicado em sistemas de ar-condicionado geotérmicos.
Balneários Termais
Áreas com fontes termais naturalmente quentes são frequentemente desenvolvidas como balneários termais ou spas, onde as pessoas podem desfrutar dos benefícios terapêuticos da água aquecida geotermicamente.
Aquicultura
Em algumas regiões, a energia geotérmica é usada para fornecer temperaturas controladas em ambientes aquáticos, como tanques de criação de peixes ou aquicultura.
Impacto ambiental da energia geotérmica
A energia geotérmica é geralmente considerada uma fonte de energia com impactos ambientais menores em comparação com muitas outras formas de geração de energia. No entanto, é importante considerar que, embora os impactos sejam relativamente baixos, eles ainda existem e variam dependendo do tipo de sistema geotérmico utilizado. Aqui estão alguns aspectos do impacto ambiental da energia geotérmica:
Emissões de Gases de Efeito Estufa
A energia geotérmica é considerada uma fonte de baixas emissões de gases de efeito estufa quando comparada a fontes de energia fóssil, como carvão e gás natural. No entanto, algumas emissões podem ocorrer, especialmente em sistemas geotérmicos de alta entalpia.
Subsidência
Em algumas situações, a extração de fluidos geotérmicos do subsolo pode levar à subsidência do terreno, causando afundamento em certas áreas. Isso é mais comum em campos geotérmicos de vapor seco.
Utilização de Água
Alguns sistemas geotérmicos consomem água para operar. Em áreas onde a água é um recurso limitado, isso pode representar um desafio, especialmente se a água subterrânea estiver sendo usada para a geração de vapor.
Riscos Geológicos
Em regiões sismicamente ativas, a extração de fluidos geotérmicos pode estar associada ao risco de atividades sísmicas induzidas.
Liberação de Gases e Minerais
Durante a extração de fluidos geotérmicos, podem ser liberados gases e minerais do subsolo. Em alguns casos, essas substâncias podem ter impactos ambientais ou requerer tratamento adequado.
É importante destacar que muitos desses impactos são específicos de certos tipos de sistemas geotérmicos e podem ser gerenciados por meio de práticas adequadas de engenharia e monitoramento ambiental. A energia geotérmica ainda é considerada uma opção ambientalmente favorável em comparação com muitas fontes de energia convencionais, mas é essencial avaliar os impactos caso a caso e adotar práticas sustentáveis na sua implementação.
O que é usina de energia geotérmica?
A partir da extração da energia geotérmica da Terra, a principal utilidade encontrada para esse material é sua transformação em energia elétrica, trabalho que é realizado nas usinas geotérmicas.
A primeira usina geotérmica do mundo foi instalada na Itália em 1904. Esse tipo de usina costuma ser implantado em regiões em que se observa grande geração de vapor e água quente. Hoje, os três países com maior produção de energia geotérmica no mundo são:
- Estados Unidos;
- Filipinas;
- Indonésia.
No Brasil, ainda não existem usinas geotérmicas, e a energia geotérmica só é utilizada por aqui para aquecimento em áreas de lazer. Duas cidades que fazem uso de suas fontes térmicas para o turismo são Poços de Caldas (MG) e Caldas Novas (GO).
Como funciona a usina geotérmica?
Uma usina geotérmica funciona a partir da drenagem da água quente existente abaixo do solo, em forma líquida ou de vapor. Esse vapor é extraído por meio de uma tubulação e em altíssima velocidade e pressão, até alcançar as turbinas da usina. Assim que chega, a força do vapor é capaz de fazer girar as turbinas, e, consequentemente, essa energia mecânica gerada é transformada em eletricidade pelo gerador.
Em alguns casos, a usina geotérmica utiliza um depósito no qual a água fria é transportada para o subsolo por meio de uma tubulação. Uma vez que está lá embaixo, a água é aquecida com a temperatura do interior da Terra, gerando o vapor que alimenta o gerador. Isso é feito, principalmente, para evitar que toda a água original do local seja retirada e, consequentemente, haja o afundamento do terreno.
Quais os tipos de usinas de energia geotérmica?
As usinas geotérmicas existentes no mundo hoje funcionam a partir de três principais tecnologias:
- vapor dominante (dry steam);
- água dominante (flash);
- ciclo binário.
Entenda melhor como se caracteriza cada uma delas!
1. Vapor dominante (dry steam)
Esse é o tipo mais comum de tecnologia utilizada. Ela corresponde à extração do vapor em alta temperatura (acima dos 235°C) e pressão para a movimentação da turbina, que, consequentemente, aciona o gerador de eletricidade.
2. Água dominante (flash)
As plantas geotérmicas do tipo flash utilizam a água das profundezas da Terra em temperatura acima dos 170°C. Com a rápida passagem da água do subsolo (onde se encontra sob alta pressão) para a superfície da Terra, a água líquida se transforma em vapor.
Esse vapor, então, é utilizado para o acionamento das turbinas e para a posterior geração de energia elétrica. Paralelamente, o restante da água que não vaporizou é devolvida ao tanque, podendo participar novamente da extração. Isso colabora para tornar todo o processo de geração de energia geotérmica muito mais sustentável.
3. Ciclo binário
Nesses tanques, a água possui temperatura moderada (entre 120°C e 170°C). A principal característica desse tipo de usina é que a água passa junto com outro fluido que tem ponto de ebulição muito menor que o da água. Por ter um ponto de ebulição mais baixo, o fluido secundário vaporiza rapidamente e pode ser usado para alimentar turbinas a vapor. Após ser condensado, o fluido secundário é enviado de volta ao trocador em um circuito fechado.
Principais usinas geotérmicas do mundo
Entre as principais usinas geotérmicas do mundo estão:
Usina Geotérmica de The Geysers (Estados Unidos)
Localizada na Califórnia, cerca de 116 quilômetros de San Francisco, é a maior instalação de energia geotérmica do mundo, contando com um complexo de 18 usinas extraindo vapor de mais de 350 poços. Foi responsável por 20% da energia renovável da Califórnia em 2019.
Usina Geotérmica de Cerro Prieto (México)
Localizada no México, é uma das maiores usinas geotérmicas do mundo. Localizada em Baja Califórnia, conta com uma capacidade instalada de 820 MW.
Usina Geotérmica de Hellisheiði (Islândia)
A Islândia é líder na utilização de energia geotérmica, e Hellisheiði é uma das maiores usinas geotérmicas do país.
Usina Geotérmica de Ngatamariki (Nova Zelândia)
Localizada na região de Taupo, é uma das usinas geotérmicas mais recentes e avançadas.
Usina Geotérmica de Wayang Windu (Indonésia)
Situada na província de Java Ocidental, é uma das maiores usinas geotérmicas do país.
Usina Geotérmica de Larderello (Itália)
Uma das mais antigas usinas geotérmicas do mundo, localizada na região da Toscana.
Usina Geotérmica de Olkaria (Quênia)
O Quênia tem investido significativamente em energia geotérmica, e a usina de Olkaria é uma das principais do país.
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Energia geotérmica ou solar: qual a melhor?
Ao se decidir entre energia geotérmica ou solar, é preciso considerar sua necessidade de utilização. Desta forma, se você está buscando uma fonte de energia apenas para algumas épocas do ano, como verão ou inverno, é possível optar pela energia geotermal, já que se aplica ao aquecimento de cômodos, água ou uso de eletricidade para ar-condicionado.
No entanto, a solar pode ser uma aliada para a geração de energia elétrica, aproveitando a luz solar em todo o seu imóvel, gerando eletricidade todos os dias e possibilitando reduzir a conta de luz. Ou seja, para uma solução mais completa, o ideal é contar com a instalação de um sistema fotovoltaico em sua residência ou estabelecimento.
Agora que você já sabe mais sobre a energia geotérmica, conheça também as principais vantagens da energia solar.
