Energia geotérmica
A energia geotérmica (da raiz grega geo, que significa terra, e da garrafa térmica, que significa calor) é a energia feita pelo calor dentro da crostaterrestre.
Embora o Sol aqueça a superfície da Terra, o calor de dentro da Terra não é causado pelo Sol. A energia geotérmica da crosta terrestre vem 20% da formação original do planeta, e 80% da decadência radioativa dos minerais. A Terra é mais quente em seu núcleo e, do núcleo até a superfície, a temperatura se torna gradualmente mais fria.
Os recursos de energia geotérmica variam do solo raso a água quente e rochas quentes encontradas a alguns quilômetros abaixo da superfície da Terra, e ainda mais abaixo até as temperaturas extremamente altas das rochas fundidas chamadas magma. Tem sido usada para banhos da época do Paleolítico, mas agora é mais conhecida por produzir eletricidade.
Em todo o mundo, a energia geotérmica foi utilizada para produzir cerca de 10 gigawatts de eletricidade no ano de 2007, cerca de 0,3% da eletricidade utilizada em todo o mundo. Quando usadas para gerar eletricidade, as usinas de energia geotérmica normalmente oferecem uma produção constante.
A energia geotérmica também é utilizada diretamente para aquecimento distrital, ou em outras aplicações de aquecimento e resfriamento. Os edifícios na Islândia são aquecidos desta forma a partir dos muitos locais geotérmicos do país.
Usinas elétricas e aplicações térmicas de energia geotérmica são tecnologias maduras, enquanto os projetos de sistemas geotérmicos avançados (EGS) são um novo tipo de aplicação.
Em quase todo lugar, o solo a 3 metros abaixo da superfície da Terra mantém uma temperatura quase constante entre 10° e 16°C (50° e 60°F). As bombas de calor geotérmicas podem explorar este recurso para aquecer e resfriar edifícios. Um sistema de bomba de calor geotérmica consiste de uma bomba de calor, um sistema de fornecimento de ar (tubulação) e um trocador de calor - um sistema de tubulações enterradas no solo raso próximo ao edifício. No inverno, a bomba de calor usa energia para remover o calor do trocador de calor e o bombeia para o sistema de fornecimento de ar interno. No verão, o processo é invertido, e a bomba de calor usa energia novamente para mover o calor do ar interno para o trocador de calor. O calor removido do ar interno durante o verão também pode ser usado para fornecer uma fonte livre de água quente. A energia para fazer funcionar a bomba de calor vem de outra fonte.
A energia geotérmica escapa como água quente em muitas fontes termais ou como vapor em gêiseres.
Nos Estados Unidos, a maioria dos reservatórios geotérmicos de água quente está nos estados do oeste, Alasca e Havaí. Os poços podem ser perfurados em reservatórios subterrâneos para a geração de eletricidade. Algumas usinas geotérmicas utilizam o vapor de um reservatório para alimentar uma turbina / gerador, enquanto outras utilizam a água quente para ferver um fluido de trabalho que se vaporiza e depois transforma uma turbina. A água quente perto da superfície da Terra pode ser usada diretamente para aquecimento. As aplicações de uso direto incluem aquecimento de edifícios, cultivo de plantas em estufas, secagem de culturas, aquecimento de água em pisciculturas, e vários processos industriais como pasteurização de leite.
Recursos rochosos quentes e secos ocorrem em profundidades de 5 a 8 km (3 a 5 milhas) em toda parte abaixo da superfície da Terra e em profundidades menores em certas áreas. O acesso a esses recursos envolve a injeção de água fria em um poço, circulando-a através de rochas quentes fraturadas e retirando a água aquecida de outro poço. Atualmente, ninguém usa este método comercialmente. A tecnologia existente também ainda não permite a recuperação do calor diretamente do magma, o recurso mais profundo e poderoso da energia geotérmica.
Elevação a vapor da Estação Geotérmica Nesjavellir na Islândia
Perguntas e Respostas
P: O que é energia geotérmica?
R: A energia geotérmica é uma energia renovável feita pelo calor dentro da crosta terrestre. Ela vem da formação original do planeta e da decadência radioativa dos minerais, e pode ser usada para gerar eletricidade, fornecer aquecimento distrital, ou outras aplicações de aquecimento e resfriamento.
P: Quanta eletricidade do mundo foi gerada por geotermia em 2007?
R: Em 2007, cerca de 10 gigawatts de eletricidade (ou 0,3%) foram gerados por geotermia ao redor do mundo.
P: Que temperatura o solo se mantém a uma profundidade de 10 pés abaixo da superfície da Terra?
R: O solo a uma profundidade de 10 pés abaixo da superfície da Terra normalmente mantém uma temperatura quase constante entre 50° e 60°F (10° e 16°C).
P: Como as bombas de calor geotérmicas podem ser usadas para aquecer edifícios?
R: As bombas de calor geotérmicas podem aproveitar esse recurso para aquecer edifícios usando energia para remover calor de um sistema de tubulações enterradas em solo raso perto do edifício no inverno, e revertendo esse processo no verão. Esse calor removido também pode ser usado para água quente.
P: Os projetos de sistemas geotérmicos melhorados são tecnologias maduras?
R: Não, os projetos de sistemas geotérmicos melhorados ainda não são tecnologias maduras.
P: Onde está a maioria dos reservatórios geotérmicos localizados nos Estados Unidos? R: A maioria dos reservatórios geotérmicos nos Estados Unidos está localizada nos estados ocidentais, Alasca e Havaí.
P: A que profundidade os recursos rochosos quentes e secos ocorrem sob a superfície da Terra? R: Os recursos de rochas quentes e secas ocorrem a profundidades de 5 a 8 km em toda parte abaixo da superfície da Terra e a profundidades menores em certas áreas.
