Energia geotérmica - Geothermal energy

Uma usina de energia geotérmica perto do Mar de Salton, Califórnia.

A energia geotérmica é a energia térmica na crosta terrestre que se origina da formação do planeta e da decomposição radioativa de materiais em proporções atualmente incertas, mas possivelmente quase iguais. A alta temperatura e pressão no interior da Terra fazem com que algumas rochas derretam e o manto sólido se comporte plasticamente, resultando em partes do manto convectando para cima, uma vez que é mais leve do que a rocha circundante e as temperaturas no limite núcleo-manto podem chegar a mais de 4000 ° C (7200 ° F).

O aquecimento geotérmico , por exemplo usando água de fontes termais, tem sido usado para banhos desde o Paleolítico e para aquecimento de ambientes desde os tempos romanos antigos, porém mais recentemente a energia geotérmica , o termo usado para geração de eletricidade a partir da energia geotérmica, ganhou importância. Estima-se que os recursos geotérmicos da Terra sejam teoricamente mais do que adequados para suprir as necessidades de energia da humanidade, embora apenas uma fração muito pequena esteja sendo explorada com lucro, muitas vezes em áreas próximas aos limites das placas tectônicas .

Como resultado da pesquisa apoiada pelo governo e da experiência da indústria, o custo de geração de energia geotérmica diminuiu 25% nas décadas de 1980 e 1990. Os avanços tecnológicos mais recentes reduziram drasticamente os custos e, assim, expandiram o alcance e o tamanho do recurso viável e, em 2021, o Departamento de Energia dos Estados Unidos estima que a energia geotérmica de uma usina "construída hoje" custa cerca de US $ 0,05 / kWh.

Em todo o mundo, 13.900 megawatts (MW) de energia geotérmica estavam disponíveis em 2019. Um adicional de 28 gigawatts de capacidade de aquecimento geotérmico direto foi instalado para aquecimento urbano, aquecimento ambiente, spas, processos industriais, dessalinização e aplicações agrícolas a partir de 2010.

As previsões para o futuro da energia geotérmica dependem de suposições sobre tecnologia, preços de energia, subsídios, movimento de limite de placas e taxas de juros. Programas-piloto como a opção do cliente da EWEB no Green Power Program mostram que os clientes estariam dispostos a pagar um pouco mais por uma fonte de energia renovável como a geotérmica. Cerca de 100 mil pessoas trabalham no setor. O adjetivo geotérmico origina-se das raízes gregas γῆ ( ), que significa Terra, e θερμός ( thermós ), que significa quente.

História

A piscina mais antiga conhecida alimentada por uma fonte termal, construída na dinastia Qin no século 3 a.C.

As fontes termais têm sido usadas para banhos, pelo menos desde os tempos do Paleolítico . O spa mais antigo conhecido é uma piscina de pedra na montanha Lisan, na China, construída na Dinastia Qin no século 3 a.C., no mesmo local onde o palácio Huaqing Chi foi posteriormente construído. No primeiro século EC, os romanos conquistaram Aquae Sulis , agora Bath, Somerset , na Inglaterra, e usaram as fontes termais para alimentar os banhos públicos e o piso aquecido . As taxas de admissão para esses banhos provavelmente representam o primeiro uso comercial da energia geotérmica. O sistema de aquecimento geotérmico distrital mais antigo do mundo em Chaudes-Aigues , França, está em operação desde o século 15. A mais antiga exploração industrial começou em 1827 com o uso de vapor de gêiser para extrair ácido bórico da lama vulcânica em Larderello , Itália.

Em 1892, o primeiro sistema de aquecimento distrital da América em Boise, Idaho, foi alimentado diretamente por energia geotérmica e foi copiado em Klamath Falls, Oregon em 1900. O primeiro edifício conhecido no mundo a utilizar energia geotérmica como sua fonte primária de calor foi o Lago Quente Hotel em Union County, Oregon , cuja construção foi concluída em 1907. Um poço geotérmico profundo foi usado para aquecer estufas em Boise em 1926, e gêiseres foram usados ​​para aquecer estufas na Islândia e na Toscana mais ou menos na mesma época. Charlie Lieb desenvolveu o primeiro trocador de calor de fundo de poço em 1930 para aquecer sua casa. Vapor e água quente de gêiseres começaram a aquecer casas na Islândia a partir de 1943.

Capacidade elétrica geotérmica global. A linha vermelha superior é a capacidade instalada; a linha verde inferior é a produção realizada.

No século 20, a demanda por eletricidade levou à consideração da energia geotérmica como fonte geradora. O príncipe Piero Ginori Conti testou o primeiro gerador de energia geotérmica em 4 de julho de 1904, no mesmo campo de vapor seco de Larderello onde a extração de ácido geotérmico começou. Acendeu com sucesso quatro lâmpadas. Mais tarde, em 1911, a primeira usina geotérmica comercial do mundo foi construída lá. Era o único produtor industrial mundial de eletricidade geotérmica até que a Nova Zelândia construiu uma usina em 1958. Em 2012, produziu cerca de 594 megawatts.

Em 1960, a Pacific Gas and Electric iniciou a operação da primeira usina de energia elétrica geotérmica bem-sucedida nos Estados Unidos, em The Geysers, na Califórnia. A turbina original durou mais de 30 anos e produziu 11  MW de potência líquida.

A usina de ciclo binário foi demonstrada pela primeira vez em 1967 na URSS e posteriormente introduzida nos Estados Unidos em 1981. Essa tecnologia permite a geração de eletricidade a partir de recursos de temperatura muito mais baixa do que antes. Em 2006, uma usina de ciclo binário em Chena Hot Springs, Alasca , entrou em operação, produzindo eletricidade a partir de uma temperatura baixa recorde de fluido de 57 ° C (135 ° F).

Recursos

Sistema geotérmico aprimorado 1: Reservatório 2: Casa de bombas 3: Trocador de calor 4: Sala da turbina 5: Poço de produção 6: Poço de injeção 7: Água quente para aquecimento urbano 8: Sedimentos porosos 9: Poço de observação 10: Pedra fundamental cristalina

A energia térmica interna da Terra flui para a superfície por condução a uma taxa de 44,2 terawatts (TW) e é reabastecida pela decomposição radioativa de minerais a uma taxa de 30 TW. Essas taxas de energia são mais do que o dobro do consumo atual de energia da humanidade de todas as fontes primárias, mas a maior parte desse fluxo de energia não é recuperável. Além dos fluxos de calor internos, a camada superior da superfície a uma profundidade de 10 m (33 pés) é aquecida pela energia solar durante o verão e libera essa energia e esfria durante o inverno.

Fora das variações sazonais, o gradiente geotérmico de temperaturas através da crosta é de 25-30 ° C (77-86 ° F) por km de profundidade na maior parte do mundo. O fluxo de calor condutivo é em média 0,1 MW / km 2 . Esses valores são muito mais altos perto dos limites das placas tectônicas, onde a crosta é mais fina. Eles podem ser aumentados ainda mais pela circulação de fluidos, seja por condutos de magma , fontes termais , circulação hidrotérmica ou uma combinação destes.

A eficiência térmica e a lucratividade da geração de eletricidade são particularmente sensíveis à temperatura. As aplicações mais exigentes recebem o maior benefício de um alto fluxo de calor natural, de preferência usando uma fonte termal . A próxima melhor opção é perfurar um poço em um aquífero quente . Se nenhum aqüífero adequado estiver disponível, um artificial pode ser construído com a injeção de água para fraturar hidraulicamente o leito rochoso. Esta última abordagem é chamada de energia geotérmica de rocha seca quente na Europa, ou sistemas geotérmicos aprimorados na América do Norte. Um potencial muito maior pode estar disponível com esta abordagem do que com a extração convencional de aqüíferos naturais.

As estimativas do potencial de geração de eletricidade a partir da energia geotérmica variam seis vezes, de 0,035 a 2 TW dependendo da escala dos investimentos. Estimativas superiores de recursos geotérmicos assumem poços geotérmicos aprimorados de até 10 quilômetros (6 mi), enquanto os poços geotérmicos existentes raramente têm mais de 3 quilômetros (2 mi) de profundidade. Poços dessa profundidade agora são comuns na indústria do petróleo. O poço de pesquisa mais profundo do mundo, o poço superprofundo de Kola , tem 12 quilômetros (7 milhas) de profundidade.

Energia geotérmica

Capacidade instalada de energia geotérmica, 2019

A energia geotérmica é a energia elétrica gerada a partir da energia geotérmica. As tecnologias em uso incluem estações de energia a vapor seco, estações de energia a vapor flash e estações de energia de ciclo binário. A geração de eletricidade geotérmica é usada atualmente em 26 países, enquanto o aquecimento geotérmico está em uso em 70 países.

Em 2019, a capacidade mundial de energia geotérmica era de 15,4 gigawatts (GW), dos quais 23,86% ou 3,68 GW estão instalados nos Estados Unidos . Os mercados internacionais cresceram a uma taxa média anual de 5 por cento ao longo dos três anos até 2015, e a capacidade global de energia geotérmica deve atingir 14,5–17,6 GW até 2020. Com base no conhecimento geológico atual e na tecnologia que a GEA divulga publicamente, a Geothermal Energy Association (GEA) estima que apenas 6,9 por cento do potencial global total foi explorado até agora, enquanto o IPCC relatou que o potencial de energia geotérmica está na faixa de 35 GW a 2  TW . Os países que geram mais de 15% de sua eletricidade de fontes geotérmicas incluem El Salvador , Quênia , Filipinas , Islândia , Nova Zelândia e Costa Rica .

A energia geotérmica é considerada uma fonte de energia renovável e sustentável porque a extração de calor é pequena em comparação com o conteúdo de calor da Terra . As emissões de gases de efeito estufa de estações elétricas geotérmicas são em média 45 gramas de dióxido de carbono por quilowatt-hora de eletricidade, ou menos de 5 por cento das usinas convencionais movidas a carvão.

Como fonte de energia renovável para energia e aquecimento, a geotérmica tem potencial para atender de 3 a 5% da demanda global até 2050. Com incentivos econômicos, estima-se que até 2100 será possível atender a 10% da demanda global.

Dados de uso direto de 2015
País Capacidade (MW) 2015
Estados Unidos 17.415,91
Filipinas 3,30
Indonésia 2,30
México 155,82
Itália 1.014,00
Nova Zelândia 487,45
Islândia 2.040,00
Japão 2.186,17
Irã 81,50
El Salvador 3,36
Quênia 22,40
Costa Rica 1,00
Rússia 308,20
Turquia 2.886,30
Papua Nova Guiné 0,10
Guatemala 2,31
Portugal 35,20
China 17.870,00
França 2.346,90
Etiópia 2,20
Alemanha 2.848,60
Áustria 903,40
Austrália 16,09
Tailândia 128,51
Capacidade elétrica geotérmica instalada
País Capacidade (MW)
2007
Capacidade (MW)
2010
Capacidade (MW)
2020
% da produção nacional de
eletricidade
% da produção
geotérmica global
Estados Unidos 2687 3086 3714 0,3 29
Filipinas 1969,7 1904 1918 27 18
Indonésia 992 1197 2133 3,7 11
México 953 958 962,7 3 9
Itália 810,5 843 944 1,5 8
Nova Zelândia 471,6 628 1005 10 6
Islândia 421,2 575 755 30 5
Japão 535,2 536 603 0,1 5
Irã 250 250
El Salvador 204,2 204 n / D 25
Quênia 128,8 167 961 11,2
Costa Rica 162,5 166 n / D 14
Nicarágua 87,4 88 n / D 10
Rússia 79 82
Turquia 38 82 1526
Papua Nova Guiné 56 56
Guatemala 53 52
Portugal 23 29
China 27,8 24
França 14,7 16
Etiópia 7,3 7,3
Alemanha 8,4 6,6
Áustria 1,1 1,4
Austrália 0,2 1,1
Tailândia 0,3 0,3
Total 9.981,9 10.959,7 15.608

As usinas geotérmicas eram tradicionalmente construídas exclusivamente nas bordas das placas tectônicas, onde recursos geotérmicos de alta temperatura estão disponíveis perto da superfície. O desenvolvimento de usinas de energia de ciclo binário e melhorias na tecnologia de perfuração e extração permitem sistemas geotérmicos aprimorados em uma faixa geográfica muito maior. Projetos de demonstração estão operacionais em Landau-Pfalz , Alemanha, e Soultz-sous-Forêts , França, enquanto um esforço anterior em Basel , Suíça, foi encerrado após ter causado terremotos . Outros projetos de demonstração estão em construção na Austrália , no Reino Unido e nos Estados Unidos da América . Em Mianmar, mais de 39 locais capazes de produção de energia geotérmica e alguns desses reservatórios hidrotérmicos ficam bem próximos a Yangon, que é um recurso subutilizado significativo.

Aquecimento geotérmico

O aquecimento geotérmico é o uso direto da energia geotérmica para algumas aplicações de aquecimento. Os humanos têm aproveitado o calor geotérmico dessa forma desde o Paleolítico. Aproximadamente setenta países fizeram uso direto de um total de 270 PJ de aquecimento geotérmico em 2004. Em 2007, 28 GW de capacidade de aquecimento geotérmico foram instalados em todo o mundo, atendendo a 0,07% do consumo global de energia primária. A eficiência térmica é alta porque nenhuma conversão de energia é necessária, mas os fatores de capacidade tendem a ser baixos (cerca de 20%), uma vez que o calor é mais necessário no inverno.

A energia geotérmica se origina do calor retido na Terra desde a formação original do planeta, da decomposição radioativa dos minerais e da energia solar absorvida na superfície. A maior parte do calor geotérmico de alta temperatura é coletado em regiões próximas aos limites das placas tectônicas, onde a atividade vulcânica aumenta perto da superfície da Terra. Nessas áreas, o solo e a água subterrânea podem ser encontrados com temperaturas superiores à temperatura alvo da aplicação. No entanto, mesmo o solo frio contém calor, abaixo de 6 metros (20 pés) a temperatura do solo não perturbada está consistentemente na temperatura média anual do ar e pode ser extraída com uma bomba de calor de fonte no solo .

Tipos

A energia geotérmica vem em formas dominadas por vapor ou por líquido . Larderello e The Geysers são dominados pelo vapor. Locais dominados por vapor oferecem temperaturas de 240 a 300 ° C que produzem vapor superaquecido.

Plantas dominadas por líquido

Reservatórios dominados por líquido (LDRs) são mais comuns com temperaturas superiores a 200 ° C (392 ° F) e são encontrados perto de jovens vulcões ao redor do Oceano Pacífico e em zonas de fissura e pontos quentes. As plantas flash são a forma comum de gerar eletricidade a partir dessas fontes. Em geral, as bombas não são necessárias; em vez disso, são acionadas quando a água se transforma em vapor. A maioria dos poços gera 2–10 MW de eletricidade. O vapor é separado de um líquido por meio de separadores de ciclone, enquanto o líquido é devolvido ao reservatório para reaquecimento / reutilização. Em 2013, o maior sistema líquido é Cerro Prieto, no México, que gera 750 MW de eletricidade a partir de temperaturas que chegam a 350 ° C (662 ° F). O campo Salton Sea no sul da Califórnia oferece o potencial de geração de 2.000 MW de eletricidade.

LDRs de baixa temperatura (120–200 ° C) requerem bombeamento. Eles são comuns em terrenos extensionais, onde o aquecimento ocorre por meio de circulação profunda ao longo de falhas, como no oeste dos Estados Unidos e na Turquia. A água passa por um trocador de calor em uma planta binária do ciclo Rankine . A água vaporiza um fluido orgânico de trabalho que aciona uma turbina . Essas plantas binárias se originaram na União Soviética no final da década de 1960 e predominam em novas fábricas nos Estados Unidos. As plantas binárias não têm emissões.

Sistemas geotérmicos aprimorados

Os sistemas geotérmicos aprimorados (EGS) injetam água ativamente nos poços para serem aquecidos e bombeados de volta. A água é injetada sob alta pressão para expandir as fissuras existentes na rocha para permitir que a água flua livremente para dentro e para fora. A técnica foi adaptada de técnicas de extração de óleo e gás. No entanto, as formações geológicas são mais profundas e não são usados ​​produtos químicos tóxicos, reduzindo a possibilidade de danos ambientais. Os perfuradores podem empregar perfuração direcional para expandir o tamanho do reservatório.

EGS de pequena escala foram instalados no Reno Graben em Soultz-sous-Forêts na França e em Landau e Insheim na Alemanha.

Economia

A energia geotérmica não requer combustível (exceto para bombas) e, portanto, é imune às flutuações do custo do combustível. No entanto, os custos de capital são significativos. A perfuração é responsável por mais da metade dos custos e a exploração de recursos profundos envolve riscos significativos. Um dubleto de poço típico (poços de extração e injeção) em Nevada pode suportar 4,5 megawatts (MW) e custa cerca de US $ 10 milhões para perfurar, com uma taxa de falha de 20%.

Uma usina de energia em The Geysers

Como observado acima, o custo de perfuração é um componente importante do orçamento de uma usina geotérmica e é uma das principais barreiras para um desenvolvimento mais amplo de recursos geotérmicos. Uma usina deve ter poços de produção para trazer o fluido quente (vapor ou água quente) para a superfície e também deve ter poços de injeção para bombear o líquido de volta para o reservatório depois que ele passou pela usina. A perfuração de poços geotérmicos é mais cara do que a perfuração de poços de petróleo e gás de profundidade comparável por vários motivos:

  • Os reservatórios geotérmicos estão geralmente em rochas ígneas ou metamórficas, que são mais duras do que a rocha sedimentar de reservatórios de hidrocarbonetos.
  • A rocha é frequentemente fraturada, o que causa vibrações que são prejudiciais às brocas e outras ferramentas de perfuração.
  • A rocha costuma ser abrasiva, com alto teor de quartzo e, às vezes, contém fluidos altamente corrosivos.
  • A formação é, por definição, quente, o que limita o uso de eletrônicos de fundo de poço.
  • O revestimento em poços geotérmicos deve ser cimentado de cima para baixo, para resistir à tendência do revestimento de expandir e contrair com as mudanças de temperatura. Poços de petróleo e gás geralmente são cimentados apenas na parte inferior.
  • Como o poço geotérmico produz um fluido de baixo valor (vapor ou água quente), seu diâmetro é consideravelmente maior do que os poços de petróleo e gás típicos.

No total, construção de instalações elétrica e do custo de perfuração de poços sobre € 2-5 milhões por MW de capacidade elétrica, enquanto o break-even preço é 0,04-0,10 € por kW · h. Os sistemas geotérmicos aprimorados tendem a estar no lado alto dessas faixas, com custos de capital acima de $ 4 milhões por MW e ponto de equilíbrio acima de $ 0,054 por kW · h em 2007. O custo de capital de um sistema de aquecimento urbano na Baviera foi estimado em algo mais de 1 milhão de € por MW. Os sistemas diretos de qualquer tamanho são muito mais simples do que os geradores elétricos e têm custos de manutenção mais baixos por kW · h, mas devem consumir eletricidade para operar bombas e compressores. Alguns governos subsidiam projetos geotérmicos.

A energia geotérmica é altamente escalonável: de uma vila rural a uma cidade inteira, o que a torna uma parte vital da transição para as energias renováveis .

O campo geotérmico mais desenvolvido nos Estados Unidos é The Geysers, no norte da Califórnia.

Projetos geotérmicos têm vários estágios de desenvolvimento. Cada fase tem riscos associados. Nos estágios iniciais de reconhecimento e levantamentos geofísicos, muitos projetos são cancelados, tornando essa fase inadequada para empréstimos tradicionais. Os projetos que avançam desde a identificação, exploração e perfuração exploratória muitas vezes negociam o patrimônio em troca de financiamento.

Renovação e sustentabilidade

A energia geotérmica é considerada renovável porque qualquer extração de calor projetada é pequena em comparação com o conteúdo de calor da Terra. A Terra tem um conteúdo de calor interno de 10 31  joules (3 · 10 15  TWh ), aproximadamente 100 bilhões de vezes o consumo anual de energia em 2010 em todo o mundo. Cerca de 20% disso é calor residual do acréscimo planetário ; o restante é atribuído ao decaimento radioativo passado e atual de isótopos de ocorrência natural . Por exemplo, um poço de 5275 m de profundidade no Projeto de Energia Geotérmica Profunda de United Downs em Cornwall , Inglaterra, encontrou granito com muito alto teor de tório , cuja decomposição radioativa é considerada responsável pela alta temperatura da rocha.

Os fluxos naturais de calor não estão em equilíbrio, e o planeta está lentamente esfriando em escalas de tempo geológicas. A extração humana aproveita uma fração diminuta do fluxo natural, muitas vezes sem acelerá-lo. De acordo com a maioria das descrições oficiais do uso de energia geotérmica, ela é atualmente chamada de renovável e sustentável porque retorna um volume igual de água para a área onde ocorre a extração de calor, mas a uma temperatura um pouco mais baixa. Por exemplo, se a água que sai do solo é de 300 graus, e a água que retorna é de 200 graus, a energia obtida é a diferença de calor que é extraída. As estimativas da pesquisa atual de impacto sobre a perda de calor do núcleo da Terra são baseadas em estudos feitos até 2012. No entanto, se os usos domésticos e industriais desta fonte de energia se expandissem dramaticamente nos próximos anos, com base na diminuição do suprimento de combustível fóssil e Uma população mundial em crescimento que está se industrializando rapidamente e exigindo fontes de energia adicionais, então as estimativas sobre o impacto na taxa de resfriamento da Terra precisariam ser reavaliadas.

A energia geotérmica também é considerada sustentável graças ao seu poder de sustentar os intrincados ecossistemas da Terra. Ao usar fontes geotérmicas de energia, as gerações atuais de humanos não colocarão em risco a capacidade das gerações futuras de usar seus próprios recursos na mesma quantidade que essas fontes de energia são usadas atualmente. Além disso, devido às suas baixas emissões, a energia geotérmica é considerada como tendo um excelente potencial para a mitigação do aquecimento global.

Geração de eletricidade em Poihipi, Nova Zelândia
Geração de eletricidade em Ohaaki, Nova Zelândia
Geração de eletricidade em Wairakei, Nova Zelândia

Mesmo que a energia geotérmica seja globalmente sustentável, a extração ainda deve ser monitorada para evitar o esgotamento local. Ao longo das décadas, os poços individuais baixam as temperaturas locais e os níveis de água até que um novo equilíbrio seja alcançado com os fluxos naturais. Os três locais mais antigos, em Larderello , Wairakei e os Geysers, tiveram produção reduzida devido ao esgotamento local. Calor e água, em proporções incertas, foram extraídos mais rápido do que reabastecidos. Se a produção for reduzida e a água for reinjetada, esses poços poderiam teoricamente recuperar todo o seu potencial. Essas estratégias de mitigação já foram implementadas em alguns locais. A sustentabilidade de longo prazo da energia geotérmica foi demonstrada no campo Lardarello na Itália desde 1913, no campo Wairakei na Nova Zelândia desde 1958 e no campo The Geysers na Califórnia desde 1960.

A queda na produção de eletricidade pode ser impulsionada pela perfuração de poços de abastecimento adicionais, como em Poihipi e Ohaaki . A usina Wairakei está em operação há muito mais tempo, com sua primeira unidade comissionada em novembro de 1958, e atingiu seu pico de geração de 173 MW em 1965, mas já o fornecimento de vapor de alta pressão estava diminuindo, em 1982 sendo reduzido para pressão intermediária e a estação gerenciando 157 MW. Por volta do início do século 21, ela gerenciava cerca de 150 MW, então em 2005 dois sistemas de isopentano de 8 MW foram adicionados, aumentando a produção da estação em cerca de 14 MW. Os dados detalhados não estão disponíveis, sendo perdidos devido a reorganizações. Uma dessas reorganizações em 1996 causa a ausência de dados iniciais para Poihipi (iniciado em 1996) e a lacuna em 1996/7 para Wairakei e Ohaaki; dados de meia hora para os primeiros meses de operação de Ohaaki também estão faltando, assim como para a maior parte da história de Wairakei.

Efeitos ambientais

Central geotérmica nas Filipinas
Estação geotérmica de Krafla no nordeste da Islândia

Fluidos retirados das profundezas da Terra carregam uma mistura de gases, principalmente dióxido de carbono ( CO
2
), sulfeto de hidrogênio ( H
2
S
), metano ( CH
4
) e amônia ( NH
3
) Esses poluentes contribuem para o aquecimento global , chuva ácida e cheiros nocivos se liberados. As usinas geotérmicas existentes emitem uma média de 122 quilogramas (269 lb) de CO
2
por megawatt-hora (MW · h) de eletricidade, uma pequena fração da intensidade de emissão das usinas convencionais de combustível fóssil. Mas algumas usinas emitem mais do que energia a gás, pelo menos nos primeiros anos, como alguma energia geotérmica na Turquia . As plantas que experimentam altos níveis de ácidos e produtos químicos voláteis são geralmente equipadas com sistemas de controle de emissão para reduzir a exaustão.

Além dos gases dissolvidos, a água quente de fontes geotérmicas pode conter em solução traços de elementos tóxicos, como mercúrio , arsênico , boro e antimônio . Esses produtos químicos precipitam quando a água esfria e podem causar danos ambientais se liberados. A prática moderna de injetar fluidos geotérmicos resfriados de volta na Terra para estimular a produção tem o benefício colateral de reduzir esse risco ambiental.

A construção da planta pode afetar adversamente a estabilidade do terreno. Subsidência ocorreu no campo Wairakei na Nova Zelândia. Em Staufen im Breisgau , Alemanha, ocorreu o soerguimento tectônico , devido a uma camada de anidrita previamente isolada entrar em contato com a água e se transformar em gesso, dobrando seu volume. Sistemas geotérmicos aprimorados podem desencadear terremotos como parte do fraturamento hidráulico . O projeto em Basel , na Suíça , foi suspenso porque mais de 10.000 eventos sísmicos medindo até 3,4 na escala Richter ocorreram nos primeiros 6 dias de injeção de água.

Geotérmica tem requisitos mínimos de terra e água doce. As usinas geotérmicas usam 3,5 quilômetros quadrados (1,4 mi quadrados) por gigawatt de produção elétrica (não capacidade) versus 32 quilômetros quadrados (12 mi quadrados) e 12 quilômetros quadrados (4,6 mi quadrados) para instalações de carvão e parques eólicos, respectivamente. Eles usam 20 litros (5,3 US gal) de água doce por MW · h contra mais de 1.000 litros (260 US gal) por MW · h para energia nuclear, carvão ou petróleo.

Produção

De acordo com a Geothermal Energy Association (GEA), a capacidade geotérmica instalada nos Estados Unidos cresceu 5%, ou 147,05 MW, desde a última pesquisa anual em março de 2012. Esse aumento veio de sete projetos geotérmicos que iniciaram a produção em 2012. A GEA também revisou sua estimativa de 2011 de capacidade instalada aumentou em 128 MW, elevando a atual capacidade geotérmica instalada nos EUA para 3.386 MW.

Marcos legais

Algumas das questões legais levantadas pelos recursos de energia geotérmica incluem questões de propriedade e alocação do recurso, a concessão de licenças de exploração, direitos de exploração, royalties e até que ponto as questões de energia geotérmica foram reconhecidas no planejamento existente e nas leis ambientais. Outras questões dizem respeito à sobreposição entre prédios geotérmicos e minerais ou petrolíferos. Questões mais amplas dizem respeito à extensão em que a estrutura legal para o incentivo de energia renovável auxilia no incentivo à inovação e ao desenvolvimento da indústria geotérmica.

Veja também

Referências

Bibliografia