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Os sistemas de armazenamento de energia térmica de aquíferos podem contribuir amplamente para o aquecimento e resfriamento de edifícios que não agridem o clima: a água aquecida é armazenada no subsolo e bombeada, se necessário. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) descobriram agora que o armazenamento de energia térmica de aquífero de baixa temperatura é de grande potencial na Alemanha. Espera-se que esse potencial cresça no futuro devido às mudanças climáticas. O estudo inclui o mapa mais detalhado até agora dos potenciais sistemas de armazenamento de aquíferos na Alemanha. Os resultados são relatados em Energia geotérmica.
Mais de 30 por cento do consumo doméstico de energia consumido atualmente na Alemanha é usado para aquecer e resfriar edifícios. A descarbonização deste setor pode, portanto, levar a grandes reduções de emissões de gases de efeito estufa e contribuir amplamente para a proteção do clima. Os sistemas de armazenamento de energia térmica de aquíferos, ou seja, camadas com água no subsolo, são adequados para o armazenamento sazonal e uso flexível de calor e frio. A água tem uma grande capacidade de armazenar energia térmica. As rochas circundantes têm um efeito isolante. Os sistemas de armazenamento de energia térmica de aquíferos subterrâneos são acessados por furos e usados para armazenar calor de usinas solares térmicas ou calor residual de instalações industriais. Se necessário, o calor pode ser bombeado novamente. Esses sistemas de armazenamento podem ser combinados perfeitamente com redes de calor e bombas de calor. Os sistemas de armazenamento de energia térmica de aquíferos de baixa temperatura próximos à superfície (LT-ATES) provaram ser particularmente eficientes. Como a temperatura da água não é muito superior à temperatura do ambiente, pouco calor é perdido durante o armazenamento.
Mais da metade do território alemão é bem ou muito bem adaptado
Pesquisadores do Institute of Applied Geosciences (AGW) do KIT e do Sustainable Geoenergy Junior Research Group já identificaram as regiões adequadas para armazenamento de energia térmica de aquífero de baixa temperatura na Alemanha. “Os critérios para uma operação eficiente do LT-ATES incluem condições hidrogeológicas favoráveis, como a produtividade dos recursos hídricos subterrâneos e a velocidade do fluxo das águas subterrâneas”, explica Ruben Stemmle. O membro do Grupo de Geologia de Engenharia da AGW e primeiro autor do estudo acrescenta: “Além disso, o consumo de energia para aquecimento e resfriamento deve ser equilibrado. Pode ser aproximado pela proporção de graus-dia de aquecimento e resfriamento”.
Pesquisadores combinaram critérios hidrogeológicos e climáticos em uma análise espacial. Eles descobriram que 54% do território alemão será muito adequado ou bom para o LT-ATES nas próximas décadas. Esses potenciais estão concentrados principalmente na Bacia do Norte da Alemanha, no Alto Reno Graben e na Bacia do Molasse no Sul da Alemanha. O mapa correspondente foi gerado pelos pesquisadores com a ajuda de um sistema de geoinformação (GIS) e uma análise de decisão multicritério.
A mudança climática aumentará o potencial de armazenamento de aquíferos
De acordo com o estudo, as áreas adequadas ou muito adequadas para LT-ATES provavelmente aumentarão 13% no período de 2071 a 2100. O grande aumento de regiões muito adequadas é atribuído a uma demanda crescente de resfriamento no futuro, ou seja, será devido à mudança climática. No entanto, o uso de sistemas de armazenamento de aquíferos é amplamente restrito em zonas de proteção de água, o que reduzirá as áreas muito boas ou adequadas em cerca de onze por cento. “Ainda assim, nosso estudo revela que a Alemanha tem um alto potencial de armazenamento sazonal de calor e frio em aquíferos”, diz Stemmle. (ou)
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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