Energia Geotermica / Geothermal energy

A Terra é constituída por núcleo, manto e crosta, sendo o núcleo a camada mais profunda e a crosta a mais superficial. À medida que a profundidade aumenta a temperatura também aumenta, verificando-se em termos médios que a temperatura aumenta 33ºC por km.
Porém, devido à heterogeneidade da crusta terrestre, existem zonas anómalas, isto é, zonas onde a variação da temperatura com a profundidade (gradiente) é inferior ou superior ao valor médio.
Por baixo da superfície terrestre existe calor, estando numas regiões mais próximo desta do que noutras. No manto encontramos magma, que é constituído basicamente por rochas no estado líquido. Como já foi referido, com o aumento da profundidade a temperatura dessas rochas vai aumentando progressivamente. Esse magma pode formar intrusões, onde a temperatura é muito elevada.
A água meteórica que infiltra-se no subsolo através de rochas porosas e falhas, pode ficar retida entre camadas de uma rocha impermeável. A água quando perto da rocha quente, aquece e pode mesmo evaporar, criando bolsas de vapor entre as camadas impermeáveis, formando-se assim, um reservatório geotérmico, cujas temperaturas podem atingir os 400ºC. O vapor gerado pode atingir a superfície de forma natural ou de forma artificial através de perfurações, estes dois tipos de fontes podem ser utilizados para aproveitamentos geotérmicos.

The Earth is made up of core, mantle and crust, being the core of the deepest layer and the most superficial crust. As the depth increases the temperature also increases, checking if on average the temperature is increased 33 ° C per km.
However, due to the heterogeneity of the earth's crust, there are anomalous zones, i.e. zones where the temperature variation with depth (gradient) is below or above the average value.
Below the earth's surface there is heat, with some regions closer to this than others. We find the mantle magma, which consists mainly of rocks in the liquid state. As already mentioned, with the increasing depth of these rocks the temperature increases progressively. This magma may form intrusions, where the temperature is very high.
The meteoric water which infiltrates the underground through porous rock and faults can be retained between layers of an impermeable rock. The warm water when near the rock, heats and can even evaporate, creating vapor pockets between the impermeable layers, thereby forming a geothermal reservoir, whose temperature can reach 400 ° C. The steam generated may reach the surface naturally or artificially through perforations, these two types of sources can be used for geothermal facilities.

Tipos de energia geotérmica / Geothermal energy types

• De baixa entalpia (de baixa temperatura) – se a temperatura do fluído é inferior a 150ºC. A energia de baixa entalpia está associada “acidentes” tectónicos, como é o caso de uma falha. Este tipo de energia é utilizado, por exemplo, em termas, no aquecimento de piscinas e águas de hotéis, na agricultura, na piscicultura e em alguns processos industriais.

• De alta entalpia (de alta temperatura) – se a temperatura do fluído é superior a 150ºC. Esta energia pode ser utilizada para a produção de energia eléctrica e, pode ainda, ter aproveitamento para aquecimento de edifícios.
  

• Low enthalpy (low temperature) - the temperature of the fluid is less than 150 ° C. The low energy enthalpy is associated with "accidents" tectonic, as is the case of a failure. This type of energy used is, for example, spa, pool heating and the water hotels, agriculture, aquaculture and in some industrial processes.
• High enthalpy (high temperature) - the temperature of the fluid is higher than 150 °C. This energy can be used for electricity production and can also be use for heating buildings.

Vantagens e desvantagens da Energia Geotérmica / Advantages and Disadvantages of Geothermal Energy

Vantagens

• Permitem poupar energia, pois substituem aquecedores elétricos e ar condicionado (75% de eletricidade numa casa);
• São muito flexíveis, podendo ser facilmente subdivididos ou expandidos para um melhor enquadramento e aproveitamento de energia num edifício, sendo relativamente baratos;
• A área necessária para a central geotérmica é mais pequena do que a da maioria das restantes centrais. Este tipo de instalações não precisam obstruir rios ou destruir florestas, e também não há necessidade de cabos de minas, túneis, covas abertas, pilhas de lixo ou derramamento de óleo;
• É fiável, pois funcionam 24h por dia, o ano todo; é resistente a interrupções de geração de energia devido a condições atmosféricas, catástrofes naturais etc.
  Liberta menos gases poluentes para a atmosfera comparado com outras fontes de energia não renováveis;
• Não é necessário gastar dinheiro em transporte para combustível para as centrais geotérmicas, pois estas encontram-se sempre nas imediações dos reservatórios geotérmicos (“combustível”);
• Ajuda países em Desenvolvimento, uma vez que, os projetos geotérmicos podem ajudar estes países a crescer sem poluição e, a melhorar a qualidade de vida, trazendo eletricidade à população longe de centros demográficos “electrificados”.
  

Advantages

• Saves power because they replace electric heaters and air conditioning (75% of electricity in a house);
• They are very flexible and can be easily subdivided or expanded to a better environment and energy use in a building, being relatively inexpensive;
• The area required for the geothermal power plant is smaller than that of most other plants. Such facilities do not need to clog rivers or destroy forests, and there is no need for mining cables, tunnels, open pits, waste piles or oil spill;
• It is reliable because it works 24 hours a day, all year; is resistant to power generation outages due to weather, natural disasters, etc.
• Releases less greenhouse gases into the atmosphere compared to other non-renewable energy sources;
• It is not necessary to spend money on transportation fuel for geothermal power plants, because they are always in the vicinity of geothermal reservoirs ("fuel");
• Help Developing Countries, since geothermal projects can help these countries grow without pollution and improve the quality of life by bringing electricity to the population away from population centers "electrified".

Desvantagens

• Se não forem usados em zonas onde o calor geotérmico vem à superfície (como geiseres e vulcões), a perfuração do solo para a introdução de canos é dispendiosa;
  Os anticongelantes utilizados nas zonas mais frias são poluentes, apesar de terem baixa toxicidade, alguns produzem CFCs e HCFCs;
• Alguns gases libertados são poluentes e possuem um odor desagradável, por exemplo, o ácido sulfídrico (H2S) tem odor desagradável, natureza corrosiva e propriedades nocivas, que podem causar sérios problemas de saúde e até mesmo a morte por asfixia;
• O sistema de Bombas de calor geotérmico têm um custo inicial elevado, e a manutenção dos canos também elevada (a água corrói e deposita minerais), no entanto, a manutenção da bomba é barata (por estar localizada no interior da Terra ou no edifício, não está sujeita ao mau tempo);
• Perigo de subsidência, quando grande quantidade de água é retirada dos reservatórios, como aconteceu numa usina geotérmica em Wairaki na Nova Zelândia;
• Poluição sonora resultante da perfuração de poços;
• O calor perdido das centrais geotérmicas é maior que de outras, o que leva a um aumento da temperatura do ambiente próximo à mesma.

Disadvantages

• If not used in areas where geothermal heat coming to the surface (as geysers and volcanoes), Drilling soil for introduction pipes is costly;
• The anti-freeze used in the colder zones are pollutants, despite having low toxicity, some produce CFCs and HCFCs;
• Some released gases are pollutants and have an unpleasant odor, for example, hydrogen sulfide (H2S) has unpleasant odor, corrosive nature and harmful properties that can cause serious health problems and even death by suffocation;
• The geothermal heat pump systems have a high initial cost and maintenance of too high pipes (the water erodes and deposit minerals), however, the maintenance of the pump is inexpensive (because it is located within the earth or in the building, It is not subject to weather);
• Subsidence danger when large amount of water is taken from reservoirs, as happened in a geothermal power plant in Wairaki in New Zealand;
• Noise pollution resulting from drilling;
• The waste heat of geothermal power plants is higher than others, leading to an increase in ambient temperature around the same.