A origem do calor terrestre é a soma dos processos físicos e químicos que ocorrem de maneira diferente dentro dele.
A Terra é um corpo quente imerso em um espaço frio que perde continuamente a temperatura a uma taxa de 130ºC por cada 1.000 milhões de anos.
Vulcões e sistemas hidrotérmicos que dão origem a picos de água a altas temperaturas são as manifestações mais evidentes do calor interior da Terra que podemos observar na superfície.
Quais processos causam o calor da energia geotérmica?
Os diferentes processos que originam o calor da Terra são descritos abaixo, considerando a parte do interior do planeta em que ocorrem.
- Calor latente da cristalização: é o limite entre o núcleo interno e o externo. O núcleo interno está no estado sólido enquanto o núcleo externo está no estado líquido. As reações de cristalização ocorrem continuamente no núcleo externo; Essas reações são exotérmicas e, portanto, criam calor. Esse calor é conhecido como calor latente de cristalização.
- Gravitação. A gravidade exerce uma força compressiva em direção ao centro do planeta, e o aquecimento por fricção é gerado no processo de contração da massa da Terra.
- Calor restante da formação do planeta: Este é o calor, embora presente, como resultado das colisões entre os resíduos estelares do disco protoplanetário que deu origem à Terra.
- Fricção ou calor cinético: entre o núcleo externo e o manto. É a energia na forma de calor que é liberada como consequência do atrito produzido pelas diferentes respostas que o núcleo externo e o manto têm ao campo de estresse da Lua e do Sol (forças das marés).
- Reações físico-químicas exotérmicas: manto. As altas pressões e a alta temperatura tornam os minerais instáveis e produzem mudanças contínuas de fase que geram energia na forma de calor.
- Decomposição radiogênica de isótopos: córtex e manto. As rochas que compõem a litosfera (composta da crosta e a parte mais alta do manto) são ricas em minerais que contêm elementos radioativos, como os isótopos 235U, 238U, 232Th e 40K. As reações de decomposição desses isótopos são exotérmicas. A decomposição de isótopos radiogênicos é o processo que traz mais calor à superfície da Terra.
Deve-se levar em consideração que a temperatura da Terra aumenta para dentro de uma média global de superfície de 15ºC para mais de 5000ºC no núcleo interno.
Quais são os tipos de reservatórios geotérmicos?
Pode-se considerar que existem três tipos de depósitos geotérmicos:
- Reservatórios de água quente.
- Depósitos secos.
- Gêiseres.
Reservatórios de água quente
Esses depósitos podem formar uma fonte ou ser subterrâneos, contidos em um aqüífero.
Aqueles que formam fontes têm sido utilizados desde os tempos antigos como banhos termais. Em geral, eles tendem a ter vazões relativamente baixas.
Os depósitos subterrâneos servem para aproveitar o calor do interior da terra. Água quente ou vapor podem fluir naturalmente, bombeando ou por impulsos dos fluxos de água e vapor.
Existem outros reservatórios nos quais a água sai na forma de vapor. Nestes, o uso é direto para obter energia mecânica através de uma turbina.
Depósitos secos
Em depósitos secos, há uma área sob o solo, com profundidade não excessiva, com materiais quentes ou pedras, em condições secas. A água é injetada através de uma perfuração e já é recuperada quente por outra, o calor é utilizado por meio de um trocador de calor e é reinjetado novamente.
O que é um gêiser?
Um gêiser é um tipo especial de fonte termal que emite periodicamente uma coluna de água quente e vapor no ar.
A formação de gêiseres requer hidrogeologia favorável que existe apenas em algumas partes do planeta, tornando-os um fenômeno bastante estranho. Existem cerca de 1000 em todo o planeta.
Quando a energia geotérmica começou a ser usada?
No final do século XVII, a Terra foi concebida como uma massa derretida com uma crosta sólida como conseqüência de seu resfriamento. Não foi até o século XIX que foram feitos os primeiros cálculos da idade da Terra com base em sua evolução térmica, e o termo energia geotérmica foi definido pela primeira vez como a disciplina científica que estuda o calor terrestre, a origem desse calor. , distribuição e uso.
Precisamente, o uso dessa energia térmica é o que levou ao desenvolvimento de energia geotérmica. Essa fonte de energia permite tirar proveito da energia térmica do interior da Terra em diferentes aplicações, usando as leis da termodinâmica.