A energia geotérmica (ou energia geotermal) é a energia derivada do calor interno do planeta Terra. É uma fonte de energia limpa e renovável, que está disponível de maneira constante na natureza. No entanto, sua exploração é mais fácil nas proximidades do encontro de placas tectônicas. A energia geotérmica pode ser convertida em eletricidade, o que acontece no interior das usinas geotérmicas, ou ser empregada diretamente para o aquecimento e resfriamento de imóveis. Embora apresente muitas vantagens, é pouco utilizada no Brasil e no mundo.
O que é Energia Geotérmica
Energia geotérmica (ou energia geotermal) é o nome dado à energia que é gerada por meio do calor proveniente do interior do planeta Terra. Trata-se de uma fonte renovável de energia que pode ser utilizada na geração de eletricidade e também para o aquecimento ou resfriamento de residências e edificações no geral. Ela é mais viável em áreas situadas nas proximidades do encontro de placas tectônicas, os blocos semirrígidos que formam a crosta terrestre.
Definição de Energia Geotérmica
O interior do planeta Terra é constituído pelo magma e por um núcleo, ambos a temperaturas extremamente elevadas que variam entre 2.000 °C e 6.000 °C na sua camada mais interna. Os processos físicos e químicos que acontecem abaixo da crosta terrestre, como as correntes de convecção do magma, a intrusão magmática e o decaimento radioativo, são responsáveis por transferir parte do calor interno da Terra para as rochas e os aquíferos, em algumas regiões do nosso planeta.
Origem do Calor Interno da Terra
A energia geotérmica é uma fonte renovável que aproveita esse calor interno do planeta para gerar eletricidade e fornecer aquecimento. Esse calor é proveniente de diversos processos que ocorrem no interior da Terra, como a atividade tectônica, a decomposição radioativa de elementos químicos e as correntes de convecção do magma.
Como Funciona a Energia Geotérmica
Os processos físicos e químicos que acontecem no interior da Terra, como o movimento do magma através das correntes de convecção, a intrusão magmática e o decaimento radioativo, são os responsáveis por transferir o calor do núcleo e do manto para a crosta terrestre. É essa energia térmica presente em profundidade que pode ser aproveitada de diversas formas.
Extração de Água e Vapor Superaquecidos
A água superaquecida no subsolo pode ser liberada em superfície através de gêiseres, saídas de vapor, minas e lagos de água termal. É por meio dessas fontes de água aquecida que chega até a superfície que a energia geotérmica é aproveitada de diferentes maneiras, especialmente para a geração de eletricidade.
Usinas Geotérmicas e Geração de Eletricidade
As usinas geotérmicas se localizam próximo a corpos de água termal ou de vapores superaquecidos. A obtenção do vapor oriundo dessas diferentes fontes se dá por meio da perfuração de poços de extração. O vapor d’água é então conduzido por um sistema de tubos, denominado vaporduto, até um segundo compartimento, onde as turbinas são acionadas. A energia mecânica gerada pelo movimento das turbinas, por sua vez, aciona o gerador, onde acontece a conversão em eletricidade.
Vantagens da Energia Geotérmica
A energia geotérmica é uma fonte de energia renovável e limpa, que não resulta na emissão de gases poluentes para a atmosfera. Desta forma, essa modalidade de geração de energia não contribui para o agravamento do aquecimento global.
Fonte Renovável e Limpa
Além de ser uma energia limpa, a energia geotérmica é oriunda de uma fonte inesgotável de energia, pois o calor interno da Terra é constantemente renovado e pode ser encontrado em abundância na natureza.
Funcionamento Contínuo
As usinas geotérmicas têm a capacidade de funcionar de maneira ininterrupta, uma vez que a fonte de energia utilizada não depende de fatores externos, como a luz solar ou os ventos, nem de fenômenos climáticos específicos.
Baixo Custo de Produção
O custo de produção e manutenção das usinas geotérmicas é relativamente baixo, com os gastos se concentrando principalmente na infraestrutura necessária para a instalação desses empreendimentos.
Desvantagens da Energia Geotérmica
Embora a energia geotérmica seja uma fonte de energia limpa e renovável, ela também apresenta algumas desvantagens que devem ser consideradas. Entre elas, destaca-se o potencial de afundamento do solo, a emissão de poluentes e o alto custo de instalação.
Potencial de Afundamento do Terreno
A instalação das usinas geotérmicas pode provocar fraturas no substrato (solo e rochas) e, ainda, levar ao afundamento da área de funcionamento. Há também aquecimento da superfície e dos terrenos próximos, o que demanda que as usinas sejam instaladas em áreas mais afastadas. Outro problema é que a perfuração dos poços das usinas geotérmicas pode resultar em tremores de terra.
Emissão de Poluentes
O processo de geração de energia geotérmica pode ainda resultar na poluição do solo e da água quando a água resultante é retornada sem tratamento, devido às inúmeras substâncias tóxicas que o material obtido do interior da Terra pode apresentar, como o dióxido de enxofre.
Alto Custo de Instalação
Além disso, os custos de instalação são muito altos, especialmente em regiões onde as fontes geotérmicas se apresentam em maior profundidade. Esse é um dos fatores que limita a expansão dessa fonte de energia, especialmente em países em desenvolvimento.
Energia Geotérmica no Mundo
A energia geotérmica, embora seja uma importante fonte sustentável de geração, é pouco utilizada no mundo, estando incluída na fatia de 2,5% da matriz energética global, que agrega fontes como a solar e a eólica. Apesar do baixo uso em escala mundial, a energia geotérmica é primordial na geração de eletricidade de alguns países, além de constituir boa parte de sua matriz energética.
Países Líderes em Produção Geotérmica
São eles: El Salvador, Filipinas, Islândia, Nova Zelândia e Quênia. No caso da Islândia, mais de 90% da energia gerada e consumida no país é proveniente de fontes geotérmicas. Outros países com grande capacidade instalada e geração de energia geotérmica são Estados Unidos, Indonésia, Turquia, México e Itália.
Potencial Geotérmico Global
Apesar do baixo uso mundial, a energia geotérmica possui um grande potencial geotérmico global, com diversas regiões apresentando condições favoráveis para sua exploração, especialmente em áreas próximas ao encontro de placas tectônicas. Com o avanço tecnológico e os esforços para diversificar a matriz energética, espera-se que o aproveitamento dessa fonte renovável cresça nos próximos anos.
Energia Geotérmica no Brasil
Apesar de possuir um grande potencial geotérmico, o Brasil ainda explora muito pouco essa fonte de energia renovável. A maioria das fontes geotérmicas brasileiras estão localizadas em áreas de bacias sedimentares, especialmente nos estados de Goiás, Paraná, São Paulo, Santa Catarina e Tocantins, que possuem o maior potencial para a exploração econômica da energia geotérmica no Brasil.
Situação Atual e Potencial
Atualmente, as fontes geotérmicas no país são utilizadas principalmente para fins de recreação e lazer, como nas cidades de Caldas Novas (GO) e Poços de Caldas (MG), onde a água termal é aproveitada em piscinas e balneários. No entanto, o potencial geotérmico brasileiro vai muito além dessa utilização, podendo ser aproveitado para a geração de eletricidade e outras atividades econômicas.
Principais Regiões com Fontes Geotérmicas
As regiões com as principais fontes geotérmicas no Brasil são as bacias sedimentares situadas nos estados de Goiás, Paraná, São Paulo, Santa Catarina e Tocantins. Essas áreas apresentam condições geológicas favoráveis à exploração desse recurso natural, com a presença de aquíferos, zonas de fraturamento e outras características que permitem o aproveitamento do calor interno da Terra.
Principais Usinas Geotérmicas do Mundo
As principais usinas geotérmicas do mundo são reconhecidas por sua capacidade de produção e sua localização estratégica em diversos países. Essas usinas destacam-se como marcos importantes no aproveitamento da energia geotérmica, uma fonte renovável e sustentável de energia.
| Usina | Capacidade de Produção (MW) | País |
|---|---|---|
| Complexo Geotérmico Os Gêiseres | 900 | Estados Unidos |
| Usina Geotérmica Larderello | 769 | Itália |
| Usina Geotérmica Hellisheiði | 303 | Islândia |
| Usina Geotérmica Olkaria | 280 | Quênia |
| Usina Geotérmica The Geysers | 725 | Estados Unidos |
Esses são alguns dos exemplos mais significativos das principais usinas geotérmicas do mundo, que demonstram a capacidade de produção e a presença dessa tecnologia em diversos países ao redor do globo.
Tipos de Tecnologias em Usinas Geotérmicas
As usinas geotérmicas existentes no mundo hoje funcionam a partir de três principais tecnologias que aproveitam a energia térmica proveniente do interior da Terra: vapor dominante (dry steam), água dominante (flash) e ciclo binário.
Vapor Dominante (Dry Steam)
O tipo de usina geotérmica mais comum é aquele em que se extrai o vapor em alta temperatura, acima de 235°C, e pressão diretamente do subsolo. Esse vapor é então usado para acionar as turbinas e gerar eletricidade.
Água Dominante (Flash)
Nessa tecnologia, a água quente do subsolo é bombeada para a superfície, onde é submetida a uma brusca redução de pressão, fazendo com que parte dela se transforme em vapor. Esse vapor, então, é utilizado para girar as turbinas e gerar energia elétrica.
Ciclo Binário
No sistema de ciclo binário, a água ou outro fluido de trabalho é aquecido pela água geotérmica de baixa temperatura, produzindo vapor que aciona as turbinas para a geração de eletricidade. Essa tecnologia é mais eficiente em áreas com fontes geotérmicas de menor temperatura.
Aplicações da Energia Geotérmica
A energia geotérmica pode ser aproveitada de diversas formas, desde a geração de eletricidade até aplicações diretas para aquecimento e uso em processos industriais e agrícolas.
Geração de Eletricidade
Nas usinas geotérmicas, a energia térmica da Terra é utilizada para aquecer água ou outro fluido, gerando vapor que aciona turbinas para a geração de eletricidade. Esse é o principal uso da energia geotérmica em escala industrial, contribuindo significativamente para a geração de eletricidade em alguns países.
Aquecimento Direto
A energia geotérmica também pode ser usada diretamente para aquecimento direto de edifícios, estufas, piscinas e outros espaços, por meio da circulação de água ou fluidos geotérmicos aquecidos. Essa forma de aproveitamento é bastante eficiente e economicamente viável para aplicações em pequena e média escala.
Aplicações Industriais e Agrícolas
O calor geotérmico pode ser aplicado em diversos processos industriais que demandam calor, como secagem de produtos agrícolas, destilação e pasteurização. Essa é uma forma de utilização da energia geotérmica que traz benefícios tanto para a indústria quanto para a agricultura.
Impacto Ambiental da Energia Geotérmica
Embora a energia geotérmica seja considerada uma fonte de energia com impactos ambientais menores em comparação a outras formas de geração, ainda há alguns aspectos a serem considerados em relação ao seu impacto ambiental.
Emissões de Gases de Efeito Estufa
A energia geotérmica emite quantidades relativamente baixas de gases de efeito estufa, mas algumas emissões podem ocorrer, especialmente em sistemas de alta entalpia.
Uso de Água
Alguns sistemas geotérmicos demandam consumo de água, o que pode ser um desafio em áreas com escassez hídrica.
Riscos Geológicos
A extração de fluidos geotérmicos pode estar associada a riscos de atividades sísmicas induzidas, principalmente em regiões sismicamente ativas.
Conclusão
A energia geotérmica é uma fonte renovável, limpa e sustentável de energia, que aproveita o calor interno da Terra para gerar eletricidade e fornecer aquecimento. Embora ainda pouco explorada mundialmente, essa tecnologia apresenta diversas vantagens, como a produção contínua, baixo custo operacional e reduzido impacto ambiental, em comparação a outras fontes de energia.
No entanto, a energia geotérmica também enfrenta algumas desvantagens, como o alto custo de instalação, o potencial de afundamento do terreno e a possível emissão de poluentes. Apesar disso, essa fonte de energia possui grande potencial de utilização, especialmente em regiões com atividade tectônica e vulcânica mais intensa. À medida que a tecnologia evolui e os custos se tornam mais competitivos, espera-se que a energia geotérmica desempenhe um papel cada vez mais importante na matriz energética global.
