A energia geotérmica é uma energia produzida constantemente pelo nosso planeta e que pode ser acessada por meio de poços especiais. O enorme potencial das fontes geotérmicas é evidenciado pelo fato de que 99% da Terra possui uma temperatura superior a 1000 ° C. Não é à toa que o calor da Terra se interessa por energia renovável há anos, pois é uma fonte de energia ecologicamente correta e alternativa ao carvão e ao petróleo bruto.
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Energia geotérmica e possibilidades de seu uso
Quanto mais perto do núcleo da Terra, mais quente fica
Uma grande quantidade de energia na forma de calor é armazenada no interior da Terra. No entanto, não é distribuído uniformemente. A temperatura do núcleo do planeta está perto de 7.000 ° C, enquanto a superfície fria é de apenas 15 ° C em média. A camada superior de dez quilômetros de espessura da Terra sozinha tem teoricamente um potencial de energia térmica 100.000 vezes superior à necessidade atual de energia. Parte do calor vem da formação do planeta há 4,7 bilhões de anos, mas a maior parte (cerca de 70%) da energia vem da decomposição de isótopos radioativos naturais no manto da Terra.
Dentre os diversos tipos de fontes de energia renovável, a energia geotérmica é uma das mais difíceis de acessar. As usinas geotérmicas operam em mais de 60 países, até agora na Polônia apenas água termal é usada, e em vários lugares a energia da Terra é fornecida para sistemas de aquecimento. A água termal provém de fontes relacionadas com a atividade vulcânica e em alguns spas da Polónia tem uma temperatura média de 18 ° C.
Na maioria das regiões da Terra, as temperaturas a uma profundidade de cerca de 500 metros são de 25-30 ° C. Descendo até 1000 m, a temperatura sobe para 35-45 ° C. Sob certas condições geológicas, pode ser tão alto quanto 100-200 ° C nesta profundidade. A energia térmica armazenada no solo, rochas e fluidos nas fendas das rochas pode ser usada como um substituto ecológico para os combustíveis fósseis.
Aplicação e tipos de energia geotérmica
Dependendo da temperatura da água ou rocha e da tecnologia de obtenção de energia, é feita uma distinção entre energia geotérmica de baixa e alta temperatura. O princípio de funcionamento dos dispositivos que utilizam o calor das camadas próximas à superfície do solo é baseado em bombas de calor geotérmicas. A temperatura da fonte de calor é estável, mas relativamente baixa e requer transferência de calor para um nível termodinâmico mais alto. As bombas de calor fornecem aquecimento e resfriamento de edifícios, bem como aquecimento de água doméstica.
O uso de energia geotérmica de alta temperatura é muito maior em termos de escala. As temperaturas da água termal de 100 ° C permitem o abastecimento de centrais de aquecimento geotérmico e de piscinas recreativas. A forma mais importante e cada vez mais importante no futuro de usar a energia geotérmica contida no vapor de água e na água superaquecida obtida de poços profundos é uma usina geotérmica.
A primeira usina geotérmica experimental foi estabelecida no início do século 20 na Itália. O vapor do interior da terra era usado para gerar eletricidade. Atualmente, essas usinas operam em diversos países e sua capacidade instalada ainda é crescente. Energia geotérmica, como fotovoltaica, biogás e energia eólica estão entre os recursos da energia verde. A construção de uma instalação fotovoltaica ou eólica é perfeita para o abastecimento de habitações unifamiliares. O apoio a esse tipo de investimento por parte do estado (inclusive por meio de medição líquida) incentiva os consumidores individuais a se afastarem das fontes de energia fóssil. A medição líquida acima mencionada é uma forma favorável de cooperação entre o consumidor e o operador da rede elétrica. Se você está procurando mais conselhos e informações, verifique também artigos sobre fontes renováveis de energia coletados aqui.
Princípio de operação de uma usina geotérmica
Tipos de usinas geotérmicas, dependendo dos parâmetros do fluido de trabalho
A temperatura e a condição do chamado geófito permitem a classificação das usinas alimentadas com ele em três categorias:
- Usina geotérmica a vapor seco - é uma das instalações técnicas mais simples e, ao mesmo tempo, a mais eficiente em termos energéticos. O vapor seco obtido dos furos a uma temperatura acima de 200 ° C é direcionado para uma turbina a vapor e então condensado.
- Usina geotérmica a vapor úmido - neste caso, sai dos poços uma mistura de água e vapor de alta pressão e temperatura. O vapor seco liberado é direcionado para a turbina.
- Usina geotérmica com meio intermediário - as instalações deste tipo utilizam o calor extraído por furos de sondagem com a utilização de uma substância intermediária de baixo ponto de ebulição. Eventualmente, o vapor é direcionado para a turbina, onde aciona o gerador.
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Perspectivas para usinas geotérmicas na Polônia
Ao contrário dos países da área de atividade vulcânica, como Filipinas, Indonésia, Nova Zelândia, Estados Unidos ou Islândia, na Polônia as águas geotérmicas têm uma temperatura de assentamento, apenas em depósitos profundos, superior a 100 ° C. Isso resulta em baixa eficiência de instalação.
Os locais analisados (incluindo Cieplice, Konin, Łowicz, Stargard) mostram a possibilidade de usar água a uma temperatura inferior a 90 ° C. A usina geotérmica deve ser do terceiro tipo com o meio de trabalho. Fontes geotérmicas domésticas usadas em usinas de aquecimento também podem ser usadas para gerar eletricidade em sistemas de baixa temperatura.
Fontes de média e baixa temperatura na Polônia permitem a geração de eletricidade, mas sua potência e eficiência não serão muito altas. Os mais adequados para esse fim são camas de vapor e água quente de alta temperatura. O calor é convertido primeiro em energia mecânica e depois em eletricidade.
Vantagens e desvantagens da energia geotérmica
Não há dúvida de que a energia renovável tem um futuro brilhante pela frente. A energia fotovoltaica, a energia eólica, o biogás e outras formas de energia verde substituirão os combustíveis fósseis ambientalmente prejudiciais e esgotados. Na Polônia e no mundo, as fontes geotérmicas também estão ganhando valor. Suas vantagens incluem energia uniforme independentemente da estação, e energia geotérmica rasa pode ser usada em casas unifamiliares.
A principal desvantagem é a possibilidade de usar o calor do interior da Terra não em todas as áreas. A construção de poços muito profundos não é lucrativa e, além disso, as fontes não são igualmente eficazes em todos os lugares.O lado negativo da energia geotérmica é o alto custo de todo o sistema de perfuração.
