Energia Geotérmica

Energia geotérmica

Energia geotérmica

A energia geotérmica é um tipo de energia renovável à escala humana que é obtida a partir do calor do interior da Terra. A energia térmica equestre pode ser obtida sem a combustão de qualquer material, portanto, é uma forma de energia limpa sem emissões de dióxido de carbono.

 

A temperatura nas camadas internas da Terra permanece constante durante as diferentes estações. Geralmente, as camadas internas são mais quentes do que a superfície no Inverno e frio no verão. Isso ocorre porque as camadas de superfície são aquecidos e arrefecidos mais facilmente pelas leis da termodinâmica.

Às vezes, essa energia geotérmica está ligada a outros fenômenos geológicos, como a presença de gêiseres, vulcões ou fontes termais. Esses fenômenos facilitam enormemente a possibilidade de extrair energia térmica em instalações próximas a essas áreas.

Para aproveitar a energia geotérmica, um fluido é passado através da zona quente, que irá aquecê-lo o suficiente para transformá-lo em vapor. Este vapor, com uma alta energia interna, pode ser usado para transformá-lo em energia mecânica por meio de uma turbina e depois em energia elétrica.

Aplicações de energia geotérmica

As aplicações da energia geotérmica baseiam-se no uso de energia térmica e na geração de eletricidade. Em um nível mais concreto, algumas das aplicações dessa energia renovável são as seguintes:

  • Ar condicionado no verão. Em uma casa com aquecimento de piso, você pode circular o fluido de aquecimento através do subsolo. Esta água adquirirá aproximadamente uma temperatura de 15ºC que facilitará o resfriamento da casa.
  • Aquecimento no inverno. Pelo mesmo motivo que no caso do ar condicionado. Neste caso, usaremos uma bomba de calor para passar os 15ºC para os 19 ou 20ºC nos quais queremos colocar o aquecimento. Este modelo também é aplicável a estufas, fazendas de animais, etc.
  • Produção de água quente sanitária para tomar banho, lavar roupas, pratos, etc.
  • Produção de eletricidade em usinas de energia.
  • Produção de calor que pode ser aplicada a processos industriais como aquecimento, secagem, evaporação, destilação, esterilização, degelo, lavagem e extração de sais

Produção de energia geotérmica

O sistema de produção de energia geotérmica é baseado na diferença de temperatura entre a superfície e subterrâneas. Trocaram de energia na forma de calor - energia térmica - através de dois circuitos fechados de água que os conectam. Para o calor de inverno, a água no interior do circuito do sensor de energia geotérmica, que é um circuito de plástico, disposto em furos verticais que atingem entre 80 e 200 metros de profundidade, é executado, impulsionado por uma bomba de subsolo ao calor, água calor o circuito emissor de radiação, um circuito fechado que fornece calor ao edifício. No verão, a operação é análoga, mas o calor se move na direção oposta. A eficiência de energia geotérmica é tanto maior quanto mais profunda é a terra do circuito, uma vez que a diferença de temperatura é maior.

Para a água quente, o circuito de água quente aquecida sensor de um circuito aberto, proveniente das condutas de água e pode ser armazenado em um ou mais reservatórios. A água quente pode também ser utilizado para accionar uma turbina, transformando assim a energia geotérmica em energia mecânica, neste caso, a energia cinética. A energia mecânica pode ser usada para movimentar máquinas ou transformá-las em energia elétrica: eletricidade.

Para pequenas energias renováveis (produção até 30 quilowatts (kW)) e utilizações particulares, é possível organizar os tubos colectores de calor horizontalmente e a pouca profundidade, ou seja entre um e cinco metros, normalmente entre um ano e meio e dois, por exemplo, debaixo de um jardim. A bomba de calor é do tamanho de uma geladeira, mas é muito silenciosa e pode ser localizada na garagem, por exemplo.

Tipo de fontes geotérmicas

A energia geotérmica é obtida através da extração do calor interno da Terra. Existem várias áreas com águas termais. Estas águas termais podem ser aquelas usadas em spas ou outros centros. Essas águas são aquecidas pela temperatura dentro da Terra. Em áreas onde as fontes termais são muito quentes, a perfuração superficial é feita através de fraturas naturais.

 

A água quente e / ou o vapor, que têm uma certa quantidade de energia interna, podem fluir naturalmente, pelos impulsos de fluxos de água e vapor, mas também pelo bombeamento. Você tem que selecionar o método a ser usado dependendo do método que seja economicamente mais lucrativo. Não existe um método único para aproveitar esse tipo de energia, pois houve projetos que em alguns países tiveram que ser rejeitados devido à sua inviabilidade econômica.

Magma - energia geotérmica

Magma (rocha fundida) é uma grande fonte de energia geotérmica, uma vez que as rochas só são encontradas no estado líquido a temperaturas extremamente altas. Apesar disso, com a tecnologia disponível no momento não é possível aproveitar este tipo de fonte de energia renovável, é economicamente inviável.

As explorações para extrair água quente, geralmente têm um número par de poços, porque uma das águas quentes é extraída e a outra injeta água no aqüífero depois de ter esfriado. Este sistema tem várias vantagens:

  • Há poucas chances de esgotar a água do reservatório, já que à medida que a água é continuamente injetada, o volume permanece constante.
  • Não há emissões de gases dissolvidos, já que o circuito de água está fechado, o que evita a possível contaminação do lado de fora.

Tipo de depósitos em função da temperatura da água

Os diferentes tipos de depósitos de energia geotérmica são classificados de acordo com a temperatura de sua fonte termodinâmica. Desta forma, temos energia geotérmica de alta temperatura, temperatura média e energia geotérmica de baixa e muito baixa temperatura.

Energia geotérmica a alta temperatura

Este tipo de energia renovável é nas áreas onde a camada de casca ainda está activo e a temperatura entre 150 ° C e 400 ° C. Nestes casos, o vapor sobe para a superfície através de uma turbina para gerar electricidade movido pela força do vapor. Para encontrar uma área da qual extrair água quente, uma área geotérmica, você deve encontrar uma camada superior composta de:

  • Cobertura de rochas impermeáveis, que permitem a filtragem da água.
  • Aqüífero ou depósito de alta permeabilidade, entre 300m e 2 km de profundidade.
  • Solo fraturado, permite a circulação de fluidos por convecção, assim a transferência de calor atinge a superfície.
  • Fonte de calor magmático, a uma profundidade entre 3 km e 15 km e a uma temperatura entre 500 ° C e 600 ° C

As perfurações que precisam ser feitas para extrair a água quente são quase iguais àquelas feitas para extrair o óleo dos poços.

Energia geotérmica de média temperatura

Em usinas de energia geotérmica de média temperatura, a temperatura dos fluidos do aquífero está em temperaturas significativamente mais baixas, em temperaturas que variam entre 70 ° C e 150 ° C, para os quais o desempenho de conversão de vapor eletricidade é bem menor, neste caso você tem que adicionar um componente volátil. Este tipo de energia geotérmica pode ser transformado em pequenas usinas, mas é na distribuição através da rede urbana onde o uso é máximo, é usado para aquecimento e resfriamento, com máquinas de absorção. Isto é usado para a produção de eletricidade, é necessário que o fluido esteja entre 120 ° C e 180 ° C.

Energia geotérmica a baixa temperatura

É usado em grandes áreas, em áreas maiores do que aquela que trabalha em temperaturas altas ou médias. Pode ser encontrado em bacias sedimentares, o fluido dessas bacias está a uma temperatura entre 50 ° C e 70 ° C.

Energia geotérmica a temperaturas muito baixas

É usado para atender as necessidades domésticas, urbanas e agrícolas. Os fluidos que podem ser encontrados estão em temperaturas entre 20 ° C e 50 ° C.

Tanto a energia geotérmica a baixa temperatura como a energia geotérmica a temperaturas muito baixas são muito úteis para sistemas de aquecimento urbano, através de circuitos fechados.

Centrais geotérmicas

As usinas geotérmicas têm a função de gerar eletricidade a partir da energia térmica do interior da Terra. Para isso, eles têm trocadores de calor com o objetivo de gerar vapor. Com a pressão do vapor, uma turbina é ativada, obtendo energia mecânica. A energia mecânica obtida pela turbina pode ser facilmente convertida em energia elétrica por um gerador elétrico.

A usina geotérmica principal está localizado na Toscana, perto da cidade de Pisa e é chamado de Central Geotérmica Larderello. Uma imagem do centro na parte central de um vale e visão de quilômetros de dutos de um metro de diâmetro que vão para a estação de poder da mostra impactos paisagísticos gerado.

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Última revisão: 3 de janeiro de 2018