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terça-feira, 26 de abril de 2011

O USO DA ENERGIA GEOTÉRMICA - ENERGIA LIMPA

Energia geotérmica existe desde que o nosso planeta foi criado. Geo significa terra e térmica está ligada à  quantidade de calor.  Abaixo da crosta terrestre existe uma rocha líquida, o magma. A crosta   terrestre flutua nesse magma, que por vezes atinge a superfície através de um vulcão ou de uma fenda. Os vulcões, as fontes termais e as fumarolas são manifestações conhecidas desta fonte de energia.
Crosta Terrestre
O calor da terra pode ser aproveitado para usos diretos, como o aquecimento de edifícios e estufas ou para a produção de eletricidade em centrais geotérmicas. Em diversos países, existem alguns aproveitamentos diretos, como é o caso da Islândia que está localizada em um ponto quente geológico causado pela pluma mantélica, e também na dorsal meso-atlântica, que passa exatamente sob o solo da ilha. Esta combinação significa que, geologicamente, a ilha é extremamente ativa, tendo assim muitos vulcões. Existem muitos géiseres na Islândia, incluindo o Geysir, do qual o nome da palavra é derivado. Devido à grande quantidade de força geotérmica e diversos rios e cachoeiras pelo país provedores de hidroeletricidade, a maioria dos residentes têm acesso a água quente por um preço bem baixo. 
Geysir, um géiser no vale Haukadalur (Islândia). É o mais antigo géiser conhecido.
 ORIGEM
A água contida nos reservatórios subterrâneos pode aquecer ou mesmo ferver quando em contato com o magma.  Existem locais onde a água quente sobe até a superfície terrestre, formando pequenos lagos.  A água é utilizada para aquecer prédios, casas, piscinas no inverno, e até para produzir eletricidade. 
Em alguns lugares do planeta, existe tanto vapor e água quente que é possível produzir energia elétrica. 
A temperatura da água quente pode ser maior que 2000 C. Abrem-se buracos fundos no chão até chegar aos reservatórios de água e vapor, estes são drenados até a superfície por meio de tubos e canos apropriados.  Através desses tubos o vapor é conduzido até a central elétrica geotérmica. Tal como uma central elétrica normal, o vapor faz girar as lâminas da turbina como uma ventoinha. A energia mecânica da turbina é transformada em energia elétrica através de um gerador.  A diferença dessas centrais elétricas é que não é necessário queimar um combustível para produzir eletricidade.  Após passar pela turbina, o vapor é conduzido para um tanque onde será resfriado.  A água que se forma será novamente canalizada para o reservatório onde será naturalmente aquecida pelas rochas quentes. 
Esquema de Funcinamento
 GEOTERMIA E MEIO AMBIENTE 
Devido a natureza, a energia geotérmica é uma das mais benignas fontes de eletricidade.  Essa energia é de obtenção mais barata que os combustíveis fósseis ou usinas nucleares.  A emissão de gases poluentes (CO2 e SO2) é praticamente nula. 
Trata-se de uma fonte de energia não renovável, porque o fluxo de calor do centro da Terra é muito pequeno comparado com a taxa de extração requerida, o que pode levar o campo geotérmico ao esgotamento.  O tempo de vida do campo é de décadas, porém a recuperação pode levar séculos.  Campos geotérmicos podem ser extensos e podem prover trabalho fixo por muitos anos. 
Nos últimos trinta anos, a ciência da geofísica avançou rapidamente e o conhecimento da estrutura do planeta tem crescido consideravelmente. A teoria das placas tectônicas permitiu uma compreensão do porque certas regiões têm maior atividade vulcânica e sísmica do que outras.  Embora as minas mais profundas estejam somente a alguns quilômetros de profundidade e os buracos são geralmente perfuradas à profundidade de até 10 km, técnicas sismológicas junto com evidências indiretas permitiram um conhecimento maior da forma da estrutura da terra. 
Geotérmica  Nesjavellir Islândia
Os gradientes de temperatura variam amplamente em cima da superfície da terra. Isto é o resultado do derretimento local devido à pressão e fricção e aos movimentos de placas vizinhas uma contra a outra. Sendo assim, um fluxo de magma debaixo pode acontecer.  A localização das placas vizinhas também corresponde a regiões onde atividades vulcânicas são encontradas
O calor medido perto da superfície surge do magma, mas outros fatores também podem afetar o fluxo de calor e gradiente térmica.  Em alguns casos, convecção de fonte de água natural perturba o padrão de fluxo de calor e em outros casos é pensado que o lançamento de gases quentes de pedra funda pode aumentar o fluxo. 
Outro mecanismo importante é geração de calor de isótopos radioativos de elementos tal como urânio, tório e potássio.  Este mecanismo não é completamente compreendido, mas certas áreas da crosta sofreram derretimento sucessivo e recristalização com o tempo e isso conduziu à concentração destes elementos a certos níveis da crosta.  Em uma menor extensão, reações químicas exotérmicas também podem contribuir para o aquecimento local. 
Áreas classificadas como hipertérmicas exibem gradientes muito altos (muitas vezes tão grande quanto às áreas não térmicas) e estão normalmente perto das placas vizinhas.  Áreas semi-térmicas com gradientes de 40-70 C/km podem ter anomalias na grossura da crosta em caso contrário regiões estáveis ou devido a efeitos locais como radioatividade. 
Em áreas de dobramentos modernos, onde há vulcões, como na Rússia e Itália, bombeia-se água da superfície para as profundidades do subsolo em que existam câmaras magmáticas (de onde sai às lavas).  Nestas câmaras a temperatura é muito alta e por isto a água transforma-se em vapor, que retorna à superfície por pressão através de tubulações, acionando turbinas em usinas geotérmicas situadas na superfície terrestre.  Em regiões onde há gêiseres (vapor d'água sob pressão proveniente de camadas profundas da crosta terrestre, através de fissuras da mesma, explodindo periodicamente na superfície terrestre), como na Islândia e Suíça, aproveitam-se este vapor d'água para calefação doméstica. 
A cada 32 metros de profundidade da crosta terrestre a temperatura aumenta cerca de 1C: é o grau geotérmico. Este aumento de temperatura pode ser usado para a construção de usinas geotérmicas, como já foi executado experimentalmente por cientistas norte-americanos do Laboratório Nacional de Los Alamos.  Como todos os recursos naturais não-renováveis, a energia geotérmica também deve ser utilizada racionalmente. 
 IMPACTOS E PROBLEMAS 
A energia geotérmica é restrita, não sendo encontrado em todos os lugares, o que dificulta a implantação de projetos em determinadas localidades
Por causa dos altos índices de desperdícios que ocorrem quando o fluído geotérmico é transmitido a longas distâncias através de dutos, a energia deve ser posta em uso no campo geotérmico ou próximo deste.  Dessa maneira o impacto ambiental é sentido somente nos arredores da fonte de energia. 
Geralmente o fluxo geotérmico contém gases dissolvidos, e esses gases são liberados para a atmosfera, junto com o vapor de água.  Na maioria são gases sulfurosos (H2S), com odor desagradável (ovo podre), corrosivos e com propriedades nocivas à saúde humana. 
Há a possibilidade de contaminação da água nas proximidades de uma usina geotérmica, devido à natureza mineralizada dos fluidos geotérmicos e à exigência de disposição de fluidos gastos. A descarga livre dos resíduos líquidos para a superfície pode resultar na contaminação de rios, lagos. 
Quando uma grande quantidade de fluido é retirada da terra, sempre há a chance de ocorrer um abalo, e nesses lugares deve ser injetada água, para evitar o aparecimento de crateras. 
Os testes de perfuração das fontes são operações barulhentas, geralmente as áreas geotérmicas são distante das áreas urbanas. O calor perdido das usinas geotérmicas é maior que de outras usinas, o que leva a um aumento da temperatura do ambiente próximo à usina. 
PERSPECTIVAS FUTURAS 
A energia geotérmica é uma fonte de energia alternativa que é encontrada em locais especiais da superfície terrestre, que necessita de muita pesquisa para melhor ser aproveitada, pois o rendimento que se consegue é ainda muito baixo. O alto custo das construções das usinas, da perfuração, e os possíveis impactos inviabilizam ainda muitos projetos. 
Geysers - Maior Usina Geotérmica do mundo - EUA
 Curiosidades: 
A primeira usina de eletricidade baseada em energia geotérmica foi a de Ladearello na Itália, construída em 1913, acionando um gerador de 250kw tendo sido posteriormente ampliada passando a gerar 400mw elétricos. Nesta usina a energia geotérmica é captada de uma profundidade de 1000 pés (987,5m), e o vapor gerado se encontra a uma temperatura de 240oc. 
Usina Geotérmica de Ladearello atualmente
A Suíça é conhecida como um país de túneis e queijos com buracos. Mas as cavidades em questão não podem ser vistas, já que estão escondidas nas entranhas da terra. Com 50 mil instalações para a exploração do calor do subsolo (ar e água), a Suíça tem a maior concentração de usinas de energia geotérmica do mundo. Sondas verticais e bombas térmicas são usadas para aquecer casas, escritórios, hotéis e estufas durante os meses de inverno. No verão, o processo é invertido e o excesso de calor é transferido para o subsolo. Como a maior parte dos gastos com as instalações é amortizada em alguns anos, esta forma de energia agrada às famílias e aos empresários, e os pedidos de instalação de usinas geotérmicas não param de crescer. "Nos últimos cinco anos, o número de sondas geotérmicas mais do que dobrou", confirma Daniel Pahud, responsável pelo Centro do Ticino de Promoção da Energia Geotérmica.

GEOTERNIA NO BRASIL: Possuímos várias localidades com águas termais quentes (Caldas Novas e Rio Verde em Goiás, Caxambu, Cambuquira, Poços de Caldas e etc em Minas Gerais, Paraíba do Sul no Rio de Janeiro, Raposo distrito de Itaperuna /RJ, Nova Iguaçu-/RJ, SP, PR, SC, RS, BA, PI, CE e uma gama de vulcões extintos pelo país, que seriam de potencial imediato para pesquisa. Mas, mesmo sem a correlação com vulcanismo ativo ou não, já explicitado, a cada 15m de profundidade, a partir do solo que pisamos, o gradiente térmico das rochas sobe 1º Celsius (C) e portanto, uma perfuração para encontrar água a 400m de profundidade a encontrará aproximadamente 27ºC mais quente que na superfície. O maior freio-de-mão é que os órgãos de pesquisa no assunto, não tem estímulo financeiro, principalmente, porque o lobby petróleo-hidrelétrica-nuclear-biomassa não deixam.  
** Somos o País que detêm a tecnologia em perfuração de petróleo em águas profundas, porque não temos pesquisas em Geotermia?
Simples, os derivados do Petróleo e a energia gerada pelas Hidro e Térmos elétricas, são fontes de arrecadação, para a União, Estado e Municípios, o povo tem que pagar, mais e um alto valor, para ter acesso a estes "benefícios".

4 comentários:

  1. Uma otima postagem e fonte de pesquisa, esta de parabeins pois fasso neste momento fasso um mega trabalho sobre este assunto nas pressas xD
    Parabens mesmo muito bom.

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  2. Obrigado, faça um bom uso do Blog, ele é nosso. Procure pois tem mais matérias sobre energia limpa, em outras postagens. E quando estiver em dúvida pode me medir pedir que mando ou coloco no Blog.
    Um abraço.

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  3. muito bom esse blog ti=rei um10 na minha prova

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  4. Obrigado Christiane, e parabéns pela sua nota máxima.

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