Energia Geotérmica

Energia geotérmica

Energia geotérmica

A energia geotérmica é um tipo de energia renovável em 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, é, portanto, uma forma de energia limpa sem emissões de dióxido de carbono.

A temperatura nas camadas internas da Terra permanece constante durante as diferentes estações do ano. Geralmente as camadas internas são mais quentes do que a superfície no inverno e mais frio no verão. Isso ocorre porque as camadas de superfície são aquecidas e resfriadas mais facilmente de acordo com as leis da termodinâmica.

Às vezes, esta energia está ligada a outros fenômenos geológicos, como a presença de geysers, vulcões ou fontes termais. Esses fenômenos facilitam grandemente a possibilidade de extrair calor em instalações próximas dessas áreas.

Para tirar proveito disso, um fluido passou pela zona quente, o que o aquecerá o suficiente para transformá-lo em vapor. Este vapor pode ser usado para transformá-lo em energia mecânica por meio de uma turbina e mais tarde em energia elétrica.

Aplicações de energia geotérmica

As aplicações de energia térmica são baseadas no uso de energia térmica e na geração de eletricidade. Em um nível mais concreto, algumas das aplicações desta energia renovável são as seguintes:

  • Ar condicionado no verão. Em uma casa com aquecimento do chão, você pode circular o fluido de aquecimento através do subsolo. Esta água irá adquirir 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 dos 15ºC aos 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 é baseado na diferença de temperatura entre o subsolo e a superfície. A energia é trocada sob a forma de calor - energia térmica - através de dois circuitos de água fechados que os conectam. Para obter calor no inverno, a água dentro do circuito coletor geotérmico, que é um circuito de plástico dispostos em perfurações verticais que atingem entre 80 e 200 metros de profundidade, resorts, movidos por uma bomba, o subsolo para aquecer, aquece a água o circuito radiante emissor, um circuito fechado que dá calor ao edifício. No verão, a operação é análoga, mas o calor se move na direção oposta. A eficiência é maior quanto mais profundo o circuito do subsolo, uma vez que a diferença de temperatura é maior.

Para obter água quente, o circuito coletor aquece água quente de um circuito aberto, que vem da rede de água e pode ser armazenado em um ou mais tanques. A água quente também pode ser usada para mover uma turbina, transformando a energia térmica (geotérmica, térmica do subsolo) em energia mecânica. A energia mecânica pode ser usada como está, mover máquinas, ou talvez, por sua vez, transformada em energia elétrica: eletricidade.

Para pequenos poderes de energia renovável (produção de até 30 kW) e usos particulares, é possível arrumar os tubos de água de coleta de calor horizontalmente e a uma profundidade rasa, ou seja, entre um e cinco metros, geralmente entre uma e meia e duas, por exemplo sob um jardim. A bomba 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 de calor interno da Terra. Existem várias áreas com águas termais. Essas águas termais podem ser aquelas usadas em spas ou outros centros. Estas águas são aquecidas pela temperatura dentro da Terra. Nas áreas onde as fontes termais são muito quentes, a perfuração superficial é feita através de fraturas naturais.

A água quente e / ou o vapor podem fluir naturalmente, pelos impulsos dos fluxos de água e vapor, mas também pelo bombeamento. Você deve selecionar o método a ser usado de acordo com o método que é economicamente mais lucrativo. Não existe um único método para aproveitar esse tipo de energia, já que houve projetos que, em alguns países, tiveram de ser rejeitados devido à sua infeasibilidade econômica.

Magma - energia geotérmica

O Magma (rocha fundida) é uma ótima fonte de energia geotérmica, uma vez que as rochas são encontradas apenas no estado líquido em temperaturas extremamente elevadas. Apesar disso, com a tecnologia disponível no momento em que não é possível aproveitar esse tipo de fonte, é economicamente inviável.

As explorações para extrair água quente, geralmente têm um número par de poços, porque uma da água quente é extraída e a outra injeta a água no aqüífero uma vez que esfriou. Este sistema possui várias vantagens:

  • Não é provável que esmague a água do reservatório, uma vez que, como a água é injetada continuamente, o volume continua custando.
  • Não há emissões de gases dissolvidos, uma vez que o circuito de água está fechado, este fato evita possíveis contaminações no exterior.

Tipo de depósitos de acordo com a 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 baixa temperatura.

Energia geotérmica de alta temperatura

Este tipo de energia renovável é encontrado em áreas onde a camada da crosta ainda está ativa e a temperatura varia entre 150 ° C e 400 ° C. Nesses casos, o vapor vem à superfície através de uma turbina que gera eletricidade no ser movido pela força do vapor. Para encontrar uma área para extrair água quente, uma área geotérmica, você deve encontrar uma camada superior composta por:

  • Cobertura de rochas impermeáveis, que permitem a filtração de 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 magmática, a uma profundidade entre 3 km e 15 km e a uma temperatura entre 500 ° C e 600 ° C.

As perfurações que devem ser feitas para extrair a água quente são quase iguais às que são feitas para extrair o petróleo dos poços.

Energia geotérmica de temperatura média

A temperatura dos fluidos dos aqüíferos é muito menor, a temperaturas variando entre 70 ° C e 150 ° C, para as quais a eficiência da conversão de vapor-eletricidade é muito menor, neste caso é necessário adicione 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. Isso é usado para a produção de eletricidade, é necessário que o fluido esteja entre 120 ° C e 180 ° C.

Energia geotérmica de baixa temperatura

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

Energia geotérmica de muito baixa temperatura

É usado para atender às necessidades domésticas, urbanas e agrícolas. Os fluidos que podem ser encontrados estão a 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 os sistemas de aquecimento urbano, através de circuitos fechados.

Centrais de energia geotérmica

As usinas de energia geotérmica têm a função de gerar eletricidade a partir da energia térmica do interior da Terra. Para isso, eles têm permutadores 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 principal planta geotérmica está localizada na Toscana, perto da cidade de Pisa e é chamada de Larderello Central Geotérmica. Uma imagem do centro na parte central de um vale e a visão de quilômetros de tubos de um metro de diâmetro que se dirigem para a estação de energia térmica mostram o impacto paisagístico que ele gera.

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Última revisão: 3 de janeiro de 2018