ENERGIA GEOTÉRMICA

A palavra geotermia deriva do grego geo que significa terra e de termia que quer dizer calor, por isso ,geotermia é o calor próprio da Terra. Podemos considerar como sendo cinco as fontes de energia geotèrmica : hidrotermal ( nascentes de água quente ,geisers e reservatórios profundos), calor do sub-solo , salmoura geopressurizada, rochas quentes e secas (nas zonas profundas da Terra) e o magma. As duas primeiras fontes já estão em uso generalizado e as restantes em fase experimental ou em estudo teórico. Para que se possa entender como é aproveitada a energia calórica da Terra, temos de recordar como é constituído o nosso planeta. A Terra tem , no seu interior, locais de elevada temperatura onde as rochas se encontram derretidas , formando o magma..(as razões desse facto foram referidas na " postagem" de 10/2/08 sob a etiqueta Geologia) Por tal motivo, á medida que vamos descendo da superfície para o interior do planeta a temperatura vai aumentando já que, entre outras razões, nos estamos a aproximar de um magma. A água das chuvas que se infiltra pelas linhas de fractura das rochas e pelas falhas geológicas, vai atingindo essas rochas mais quentes e, ao absorver esse calor, eleva a sua temperatura podendo mesmo vaporizar. Esta água sobreaquecida tende a voltar á superfície sob a forma de nascentes, geisers e fumarolas , ou ficar retida em reservatórios naturais no interior do planeta. É o vapor e mais usualmente a água aquecida que são utilizados para fazer mover as turbinas geradoras de electricidade, ou outra aplicação de interesse humano. O uso directo deste potencial de energia data de há milhares de anos; existem evidências de que os japoneses, no ano 11.000 antes de Cristo, usavam as fontes termais para cozinhar e tomar banho e que os índios americanos acampavam junto de fontes termais com intuitos curativos. Os romanos usavam a água termal para aquecimento das suas piscinas públicas e para tratamentos de certas doenças. Na Islândia do século IX eram realizadas culturas em terrenos naturalmente aquecidos para se terem duas colheitas anuais. Dissemos atrás que, por vezes, a água quente fica retida em reservatórios naturais ; quando a temperatura desses reservatórios é inferior a 100º C, usa-se o seu calor para aquecimento directo de edifícios, como acontece em Reiquiavique (Islândia) que tem 95% dos edifícios assim aquecidos.

Mas há outras formas para aproveitar esta geotermia; o subsolo constitui uma reserva de calor que se mantém constante ao longo do ano, independentemente da temperatura da superfície. A apenas 20 metros de profundidade a temperatura ronda os 17ºC todo o ano. Este diferencial térmico ,entre a superfície e o subsolo, é aproveitado através de bombas térmicas para aquecer casas no inverno ou refrigerá-las no verão. Este calor é utilizado directamente pelas bombas de calor (GHP's) a um baixo custo.Existem três componentes numa GHP. Em primeiro lugar há um permutador de calor que é um sistema de tubos ,chamado loop ,enterrado no solo, perto do edifício que se quer aquecido ou arrefecido. Uma mistura de água e anticongelante circula pelos tubos e este líquido absorve ou liberta o calor no solo. O segundo componente de uma GHP é um sistema de condutas no interior do edifício e através do qual pode circular o ar quente ou o ar frio.. O terceiro componente é uma bomba de calor que transfere calor entre o circuito e as condutas. No inverno , porque o solo é mais quente que o ar, o calor do subsolo é transferido para o edifício, sendo o processo invertido no verão. Como só se gasta energia eléctrica para movimentar o calor, em vez de o produzir,a GHP é mais eficiente e rentável do que os métodos tradicionais de controlo da temperatura, isto é , aquecedores ou ar condicionado.

A primeira tentativa de gerar electricidade de fontes geotérmicas de vapor ocorreu em 1904 em Larderello, na Itália. Os esforços foram mal sucedidos pois as máquinas utilizadas avariaram devido aos gases que vinham com o vapor e que corroeram as tubagens mas ,em 1913, outra central teve êxito produzindo 250 kW, aumentando o seu valor para 100 MW, em 1940. Por volta de 1970, um campo de geisers, na Califórnia, produzia 500MW de electricidade. O México,Japão, Filipinas, Quénia e Islândia têm expandido a produção de energia eléctrica por este processo. As centrais eléctricas utilizam o vapor ou a água muito quente de poços perfurados até aos reservatórios que estão ,pelo menos, a 1500 metros abaixo da superfície. Actualmente existem três tipos diferentes de energia geotérmica em funcionamento comercial: energia de jazigos de vapor ,jazigos de rocha húmida e jazigos binários. No primeiro caso o vapor é canalizado directamente de um reservatório natural para a turbina do gerador de electricidade á superfície.Note-se que o vapor seco é um recurso de alto valor mas relativamente raro pois nem todos os jazigos têm uma pressão de gás suficientemente elevada para fazer accionar as turbinas a alta velocidade. Por exemplo, nos Estados Unidos só existe uma área onde o vapor seco está disponível para uso comercial, no norte da Califórnia. Para além dos EUA este tipo de aproveitamento só existe em Larderello (Itália) e em Cierro Preto (México). O segundo tipo de aproveitamento que envolve rochas húmidas é dos mais vulgares sendo usada água super aquecida, a volta de 180 º C, de um reservatório natural profundo onde a água está sob alta pressão. Esta pressão evita que a água passe ao estado de vapor embora esteja mais quente do que o normal ponto de ebulição.É esta água quente que acciona as turbinas geradoras de corrente eléctrica. É um processo poluente pois a água trás consigo gases sulfurosos que passam para a atmosfera. Os jazigos binários tem água quente entre os 107 e 120ºC e embora esta temperatura não seja suficiente para produzir vapor de água com pressão suficiente é contudo usado para aquecer um fluido secundário com um ponto de ebulição muito mais baixo que o da água. A água quente canalizada juntamente com o fluído secundário obriga este, num permutador de calor, a vaporizar e, sob esta forma, vai accionar uma turbina. A água que cedeu calor ao fluido secundário é injectada de novo no solo para ser reaquecida, enquanto o líquido secundário é condensado num líquido pronto para ser reutilizado. Neste processo não existe poluição atmosférica. Como dissemos no início ,só os dois primeiros tipos de jazigos estão a ser utilizados na produção de electricidade com os seguintes benefícios:1º- é uma energia limpa pois só usa o vapor de água. 2º- exige uma pequena área de instalação de maquinaria. 3º-As centrais operam 24 horas por dia, ao contrário das eólicas e das solares que dependem das condições meteorológicas. Como desvantagens teremos : Os reservatórios geotérmcos utilizáveis serem raros e distantes das áreas de consumo ; poderem esgotar-se se a quantidade de vapor ou de água quente retirada não for artificialmente reinjectada; poder haver poluição do ar por sulfuretos, dióxido de carbono ou outros, se o vapor for aplicado directamente nas turbinas.

O futuro da energia geotérmica está nas outras fontes ainda em estudo e que passamos a expor: existem recursos de rochas quentes e secas ao longo de toda a crosta terrestre, a uma profundidade de 5 a 8 Kms. A dificuldade reside em se ser capaz de chegar a esses recursos. Teoricamente , isso seria realizado pela perfuração de poços nas rochas em dois locais relativamente próximos, injectando água fria num dos poços . Esta água circularia pela rocha quente e era retirada super aquecida pelo segundo poço, sendo depois utilizada em turbinas. Existe uma central experimental deste tipo a funcionar em Inglaterra. Se um dia conseguirmos furar até á zona da astenosfera teremos energia ilimitada, mas para tal serão necessárias muitas pesquisas e tecnologias diferentes das actuais.

Em Portugal ,as fontes termais são usadas ,há séculos, no tratamento de doenças reumáticas e outras, estando as "termas" espalhadas de norte a sul do país. O aproveitamento para produção de energia eléctrica é feito nos Açores, na ilha de S. Miguel, onde 40% da energia consumida tem esta origem. Na ilha existem duas centrais , a do Pico Vermelho e a da Ribeira Grande. Também na ilha Terceira, junto ao Algar do Carvão ,estão a ser feitos estudos que parecem indicar a possibilidade de montar uma central geradora de electricidade.