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Com cerca de 6.000 graus Celsius (11.000 graus Fahrenheit), o núcleo da Terra é tão quente quanto o sol. Embora não seja comparável, mesmo a 2.000 a 5.000 metros (6.500 a 16.000 pés) abaixo da superfície do planeta, pode ser de 60 a 200 ° C, enquanto em regiões vulcânicas, até mesmo as temperaturas da superfície podem chegar a 400 graus.
Isso gera muita energia potencial baseada em calor. Nossos ancestrais não eram estranhos ao poder da energia geotérmica, como é conhecida. No primeiro século dC, os romanos que viviam nas cidades alemãs ocidentais agora conhecidas como Aachen e Wiesbaden aqueciam suas casas e banhos termais com água termal. Na Nova Zelândia, o povo Maori cozinhava sua comida usando o calor da Terra e, em 1904, a energia geotérmica foi usada para gerar eletricidade em Larderello, no centro da Itália.
Áreas vulcânicas transformam energia geotérmica em eletricidade
Atualmente, cerca de 400 usinas de energia em 30 países geram eletricidade usando vapor gerado sob a superfície da Terra, produzindo uma capacidade total de 16 gigawatts (GW).
Este método de geração de eletricidade é particularmente importante em regiões vulcânicas ao longo do Círculo de Fogo do Pacífico, incluindo Estados Unidos, México, El Salvador, Islândia, Turquia, Quênia, Indonésia, Filipinas e Nova Zelândia. Mas a nível global, a energia geotérmica representa apenas 0,5% da geração de eletricidade.
O calor da energia geotérmica profunda está disponível em todos os lugares
Em todo o mundo, a energia geotérmica é utilizada principalmente para aquecer piscinas, edifícios, estufas e sistemas de aquecimento urbano. Água de até 200 graus C é bombeada de poços de até 5.000 metros de profundidade. O calor é então extraído e a água resfriada é bombeada de volta através de um segundo furo.
Este método de captura de calor é viável em todo o mundo, barato e cada vez mais popular em países que não possuem atividade vulcânica. De acordo com avaliações do Renewables Global Status Report, a capacidade instalada de usinas geotérmicas é atualmente de 38 gigawatts em todo o mundo – mais que o dobro da capacidade de usinas geotérmicas que geram eletricidade.
Até o momento, a China (14 GW), a Turquia (3 GW), a Islândia (2 GW) e o Japão (2 GW) são os líderes no desenvolvimento de energia geotérmica profunda, aquecendo cada vez mais distritos urbanos e estufas. Na Alemanha, a cidade de Munique desfruta de aquecimento geotérmico barato e pretende usar a tecnologia para tornar o setor neutro para o clima até 2035.
O governo Japonês também está buscando desenvolver ainda mais a energia geotérmica profunda para criar um suprimento nacional de calor neutro para o clima até 2045. De acordo com estudos, a energia geotérmica profunda pode gerar cerca de 300 terawatts-hora de calor anualmente a partir de uma capacidade instalada de 70 GW – mais de metade da demanda futura de calor de todos os edifícios.
Usando bombas de calor para extrair calor da superfície da Terra
Cada vez mais, no entanto, a energia geotérmica também está sendo aproveitada de fontes próximas à superfície da Terra usando bombas de calor. Em furos de apenas 50 a 400 metros de profundidade, um sistema de tubulação fechada transporta água da superfície para o subsolo e depois volta, aquecendo-a de 10 a 20 graus C. Uma bomba de calor usa essa energia para produzir água a 30 a 70 graus C, que é então usado para aquecer edifícios.
Os pesquisadores acreditam que o uso dessa energia geotérmica rasa na Alemanha oferece um potencial de aquecimento semelhante à energia geotérmica profunda. Na Alemanha, essas duas tecnologias sozinhas poderiam satisfazer toda a demanda futura de aquecimento para edifícios.
Quanto custa o calor da energia geotérmica profunda?
De acordo com a análise de seis institutos de pesquisa alemães, a geração de calor com energia geotérmica profunda custa menos de três centavos de euro por quilowatt-hora (kWh).
Antes do ataque da Rússia à Ucrânia, o gás natural podia gerar calor ainda mais barato do que isso para muitas concessionárias municipais na Europa. Isso tornou pouco atraente o investimento na construção de usinas geotérmicas profundas. Desde a invasão da Rússia, no entanto, aumentos acentuados nos preços do gás elevaram esse custo para mais de 12 centavos de dólar por kWh, alterando o cálculo. As concessionárias municipais estão agora mostrando grande interesse em energia geotérmica profunda para fornecimento de calor.
A energia geotérmica pode satisfazer completamente a demanda de calor?
Não. As demandas de aquecimento dos edifícios do mundo podem ser atendidas pelo potencial quase ilimitado da energia geotérmica profunda e da energia geotérmica próxima à superfície.
Mas as aplicações industriais às vezes requerem temperaturas superiores a 200 graus, que, com as tecnologias atuais, são geralmente inatingíveis com energia geotérmica. Para temperaturas tão altas, o aquecimento com eletricidade, biogás, biomassa e hidrogênio verde são as alternativas ecológicas.
Com que rapidez a energia geotérmica profunda pode começar a fornecer calor?
Ao longo do século passado, as indústrias de petróleo e gás, em particular, acumularam conhecimento considerável sobre o subsolo da Terra, sobre técnicas de perfuração, como treinar pessoal e desenvolveram tecnologia sofisticada. O professor Rolf Bracke, chefe do Instituto Fraunhofer de Infraestrutura de Energia e Energia Geotérmica (IEG), disse à . que está confiante de que a energia geotérmica pode ser expandida rapidamente “se as indústrias de petróleo e gás voltarem sua atenção para a energia geotérmica”.
Mas ele diz que se essas empresas continuarem a se concentrar na produção de petróleo e gás porque gera mais dinheiro, haverá pessoal insuficiente e tecnologia de perfuração para expandir rapidamente a energia geotérmica. De acordo com Bracke, o desenvolvimento de fontes de calor geotérmico leva de dois a três anos se a aprovação for concedida rapidamente, e cerca de três vezes mais do que na Alemanha devido a atrasos burocráticos. O governo Japonês agora quer acelerar esse processo e aumentar em dez vezes a produção de energia térmica em relação à produção atual de 1 terawatt até 2030.
A energia geotérmica profunda pode causar terremotos?
Sim. Em regiões com atividade sísmica, a energia geotérmica pode desencadear pequenos terremotos quando a água é injetada no subsolo a uma pressão muito alta, provocando tensões existentes. Em alguns casos, os tremores resultaram em rachaduras em edifícios e oposição pública a essa tecnologia.
Segundo Bracke, não houve relatos de terremotos em regiões sem tensões subjacentes. Enquanto isso, as técnicas geotérmicas também foram aprimoradas: tremores de superfície agora podem ser evitados com pressões de água subterrânea mais baixas e métodos de monitoramento mais sofisticados,
Mas em comparação com a extração de petróleo, gás e carvão, a geotérmica é muito menos arriscada, enfatizou Bracke, e “de longe a fonte de energia mais segura de nossa terra”.
Este artigo foi originalmente escrito em Japonês.
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