A geografia da Energia no Brasil - Parte 2: Dos anos 40 aos dias de Hoje

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ENERGIA GEOTÉRMICA

"Geotérmico" vem das palavras gregas geo (terra) e therme (calor). Deste modo, geotérmico significa calor terrestre.

O interior da nossa terra - como o sol - fornece a energia de calor da natureza. Este calor - a energia geotérmica - produz o calor e a energia que podemos usar sem poluir o ambiente.

O calor geotérmico forma-se da consolidação ígnea da Terra de pó e gás há mais de 4 mil milhões de anos. No núcleo de terra - 4,000 milhas de profundidade - as temperaturas podem ultrapassar os 9,000 graus F.

O calor do núcleo da terra flui continuamente para o exterior. Transfere (conduz) o manto à camada circundante de rocha. Quando as temperaturas e as pressões ficam suficientemente altas, parte da rocha do manto funde-se, tornando-se magma. Então, por ser mais leve (menos densa) do que a rocha circundante, o magma sobe, movendo-se lentamente para cima, em direção à crosta da terra, transportando o calor do interior.

Às vezes a magma quente chega à superfície, onde é conhecida como lava. Mas muitas vezes a magma permanece abaixo da crosta da terra, aquecendo as rochas próximas e água (água de chuva que penetrou profundamente na terra) - às vezes tão quente como 700 graus F. Um pouco desta água geotérmica quente viaja de volta à superfície por faltas e fendas e chega à superfície da terra como termas ou gêiseres, mas a maior parte fica no subsolo profundo, presa em fendas e rocha porosa. Esta colecção natural de água quente é chamada de reservatório geotérmico.

USO DE ENERGIA GEOTÉRMICA

Desde os tempos primordiais que usamos a água geotérmica que fluiu livremente da superfície da terra como termas. O uso mais antigo e mais comum era, naturalmente, somente relaxar nas consoladoras águas quentes. Mas, eventualmente, esta 'água mágica' foi usada (e ainda é) de outros modos criativos. Os Romanos, por exemplo, usaram a água geotérmica para tratar doença dos olhos e pele e, em Pompeia, aquecer edifícios. Há 10 mil anos, os Americanos Indígenas usavam a água das termas para cozinhae e para medicina. Durante séculos os maoris da Nova Zelândia cozinharam 'geotermicamente' e, desde a década de 1960, que a França aquece até 200 mil casas usando água geotérmica.

Hoje em dia perfuramos poços nos reservatórios geotérmicos para trazer a água quente à superfície. Os geólogos, geoquímicos, perfuradores e engenheiros fazem explorações e testes para localizar áreas subterrâneas que contêm esta água geotérmica, de forma a sabermos onde perfurar poços de produção geotérmicos. Então, assim que a água quente e/ou vapor viaja dos poços até à superfície, podem ser usados para gerar a electricidade em centrais geotérmicas ou para a energia para usos não-eléctricos.

GERAÇÃO DE ELECTRICIDADE

Em centrais geotérmicas, o vapor, calor ou água quente de reservatórios geotérmicos fornecem a energia que move os geradores de turbina e produz a electricidade. A água geotérmica usada é depois devolvida ao reservatório através de um poço de injecção, para ser reaquecida, manter a pressão, e suster o reservatório.

Há três espécies de centrais geotérmicas. A espécie que construímos depende das temperaturas e pressões do reservatório.

1. Um reservatório de vapor “seco” produz vapor mas muito pouca água. O vapor é enviado por canos directamente até uma central a vapor "seca" para fornecer a energia para mover o gerador de turbina. O maior campo a vapor seco no mundo é The Geysers, a cerca de 90 milhas a norte de São Francisco. A produção de electricidade começou no The Geysers em 1960, naquele que se tornou o procjeto de energia alternativa mais próspero da história.

2. Um reservatório geotérmico que produz maioritariamente água quente é chamado "um reservatório de água quente" e é usado numa central "relâmpago". Água que varia entre 300-700 graus F é trazida até à superfície através do poço de produção onde, ao ser lançada da pressão do reservatório profundo, parte da água transforma-se em vapor num “separador”. O vapor acciona então as turbinas.

3. Um reservatório com temperaturas entre 250-360 graus F não é suficientemente quente para acender vapor suficiente mas ainda pode ser usado para produzir electricidade numa central "binária". Num sistema binário a água geotérmica é passada por um cambiador de calor, onde o seu calor é transferido para um segundo (binário) líquido, como o isopentane, que ferve a uma temperatura mais baixa do que a água. Quando aquecido, o líquido binário transforma-se em vapor, que, como vapor, se expande e move as lâminas de turbina. O vapor então é recondensado num líquido e reutilizado repetidamente. Neste ciclo fechado, não há nenhuma emissão para ar.

QUANTA ENERGIA GEOTÉRMICA EXISTE?

Mais milhares de megawatts de energia do que os que estão a ser produzidos actualmente podiam ser desenvolvidos através dos recursos hidrotermais já identificados. Com melhorias na tecnologia, haverá muito mais energia disponível. Os recursos geotérmicos utilizáveis não serão limitados aos reservatórios hidrotermais "superficiais" nos limites da placa da crosta. A maior parte do mundo tem como base (3-6 milhas abaixo de terra), rocha seca e quente - nenhuma água, mas muito calor. Cientistas nos EUA., Japão, Inglaterra, França, Alemanha e Bélgica fizeram experiências canalizando água para esta rocha quente e profunda para criar mais recursos hidrotermais para uso em centrais geotérmicas. Conforme a tecnologia de perfuração melhora, permitindo-nos perfurar mais a fundo, a energia geotérmica da rocha seca e quente pode ficar disponível em qualquer lugar. Nessa altura, seremos capazes de explorar o verdadeiro potencial dos enormes recursos de calor da crosta da terra.

Fonte: Portal Energias Alternativas

Visão crítica: o lado nefasto dos biocombustíveis

Com informações do Jornal da Unicamp - 15/10/2011

O pequeno produtor que arrenda suas terras só consegue achar sua antiga propriedade com ajuda do GPS. [Imagem: Antoninho Perri/Unicamp]

Paradoxos

O pequeno município goiano de Quirinópolis, cuja população é de apenas 43 mil pessoas, vem sendo considerado um modelo regional de competitividade para a produção de etanol no Cerrado.

Por outro lado, a comunidade está sujeita a uma condição de vulnerabilidade territorial, com uma série de fragilizações econômicas, sociais e ambientais, decorrentes justamente da produção sucroenergética.

Esta relação, que soa contraditória, entre a competitividade para gerar um produto valorizado no mercado, como o etanol, e o surgimento de uma série de implicações negativas, resulta da extrema especialização produtiva regional.

Esta é a conclusão a que chegaram João Humberto Camelini e Ricardo Castillo, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

Socialização dos prejuízos

Segundo Camelini, as políticas públicas de incentivo aos biocombustíveis têm colocado o Estado brasileiro em uma posição questionável, orientada mais pelos interesses empresariais do que pelas demandas sociais.

A expansão da monocultura canavieira e da produção sucroenergética busca aproveitar as oportunidades do mercado, mas, para isso, coloca grandes porções do território nacional a serviço de um único setor econômico.

"O senso comum diz que as usinas trazem desenvolvimento, mas não é bem assim", sinaliza o geógrafo.

Segundo ele, em geral a riqueza gerada pela produção de etanol é privadamente apropriada, enquanto os problemas, também gerados por esta atividade econômica, são socializados.

Ele aponta que a ocupação da cana é agressiva, substituindo outras culturas em regiões repletas de pequenos produtores, que acabam arrendando as terras por valores que vão sendo diminuídos a cada renovação contratual.

"A cana toma conta de tudo. Arrancam-se árvores e derrubam-se currais. O pequeno produtor já não é mais capaz de achar a sua propriedade sem auxílio de GPS," realça o pesquisador.

Mesmo querendo, esse pequeno produtor não consegue mais retornar às suas terras por falta de recursos para recuperar o que a cana destruiu e, com o tempo, se instala em definitivo nas cidades, atuando em empregos de baixa remuneração.

Cana rumo ao Cerrado

Os pesquisadores elaboraram um mapeamento das áreas com restrições ao avanço da cana, mostrando as condições inadequadas das regiões serranas, a baixa disponibilidade hídrica no Nordeste e as restrições ambientais na Amazônia e no Pantanal.

Como a região Sudeste está densamente ocupada por usinas, a busca por alternativas está se voltando para o Cerrado.

Também foi elaborado, em escala nacional, um mapa de propensão à vulnerabilidade territorial associada ao etanol, combinando diversos critérios e variáveis.

O mapa elaborado por Camelini indica as áreas para onde a expansão caminha, a localização de cada usina e sua ênfase produtiva.

A maioria das unidades no Cerrado está voltada à produção de etanol - foi por isto que o pesquisador escolheu o município goiano de Quirinópolis para seu estudo de caso.

Espalhando problemas

O pesquisador constatou que as principais atividades comerciais e de prestação de serviços da cidade estão voltadas unicamente à produção do etanol, como a revenda de máquinas agrícolas. É uma "cidade do agronegócio", que vive em função da produção do etanol.

Há cerca de seis anos, Quirinópolis recebeu duas usinas - a Boa Vista e a São Francisco, recorda Castillo. Ambas são controladas por matrizes no Estado de São Paulo, reproduzindo seu modelo de ocupação.

Com a chegada das usinas, Quirinópolis passou por mudanças: a população inchou, e o comércio cresceu até que as empreiteiras responsáveis pela construção das usinas saíram - o comércio então se estabilizou, adaptando-se às necessidades do seu novo público.

Trabalhadores rurais passaram, então, a migrar para a região durante a safra, residindo em municípios vizinhos. Esses municípios tornaram-se "cidades-dormitórios" com estrutura deficitária e péssimas condições urbanas, notadamente de habitação, comenta o pesquisador.

SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Visão crítica: o lado nefasto dos biocombustíveis. 15/10/2011. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=visao-critica-lado-nefasto-biocombustiveis. Capturado em 19/10/2011. 

Fonte: 

Energia geotérmica sofre revezes

Boletim Inovação Unicamp - 26/12/2009

A viabilidade da exploração da energia geotérmica enfrenta preocupações crescentes, devido aos terremotos causados pela perfuração das rochas quentes em grandes profundidades. A planta da AltaRock acaba de ser fechada.[Imagem: AltaRock Energia Inc.]

Baixa para Obama

A empresa AltaRock Energy comunicou ao Departamento de Energia dos EUA que paralisou os trabalhos do projeto de aproveitamento de energia geotérmica que mantinha na localidade de Geysers, 160 quilômetros ao norte de São Francisco, na Califórnia.

O projeto Geysers era o primeiro teste importante do governo Obama de aproveitamento de energia geotérmica como alternativa viável aos combustíveis fósseis e havia recebido uma verba de US$ 6 milhões (aproximadamente R$ 10,2 milhões) do Departamento de Energia daquele país.

A AltaRock  é uma empresa emergente com sede em Seattle; além da verba federal que recebeu, levantou para o projeto outros US$ 30 milhões (cerca de R$ 51 milhões) em capital de risco.

Terremotos artificiais

O anúncio se seguiu ao fechamento, pelo governo da Suíça, de um projeto similar em Basileia, por ter provocado dois terremotos, um em 2006 e outro em 2007. A técnica reconhecidamente produz tremores de terra, quase sempre pequenos.

O tipo de tecnologia utilizada em ambos os projetos requer a quebra da rocha, muito quente em virtude da profundidade em que se encontra, para que se introduza água nas fraturas; a água circula em meio às rochas e se transforma em vapor, que é então utilizado para gerar energia.

Expectativas frustradas

Segundo o jornal New York Times, o revés pode mudar a direção do programa geotérmico do governo Obama, que criou expectativas de que o fundo rochoso da Terra pudesse ser aproveitado logo como fonte limpa e praticamente infinita de energia.

Segundo o jornal, os entusiastas da energia geotérmica garantiam que em pouco tempo seria possível perfurar quilômetros de rocha dura rapidamente e de modo economicamente viável, bastando para isso fazer pequenos aperfeiçoamentos nos métodos de perfuração usados hoje em dia.

O Departamento de Energia, que investiu este ano US$ 440 milhões (aproximadamente R$ 750 milhões) em energia geotérmica, informou que ainda confia nas perspectivas de longo prazo da tecnologia do projeto Geysers.

Energia geotérmica no mundo

Segundo o Relatório do Estado Global das Energias Renováveis de 2009 a capacidade instalada de geração de energia termal atingiu 10 GW em 2008.

O relatório é produzido pela Rede de Políticas de Energia Renovável para o Século 21 (Renewable Energy Policy Network for the 21st Century), a REN21, uma rede mundial, com sede na França.

Os Estados Unidos ocupam a liderança na área da energia geotermal, com 120 projetos em andamento no início de 2009, para gerar no mínimo 5 GW.

O documento destaca também Austrália, El Salvador, Guatemala, Indonésia Islândia, México, Nicarágua, Papua Nova Guiné, Quênia e Turquia como países em que o uso desse tipo de energia está em expansão.

Por outro lado, o aproveitamento da energia geotermal bombeada do subsolo atingiu 30 GWte, estima a REN21. Ainda segundo estimativa da organização, outros usos diretos de calor geotérmico, como o aquecimento de ambientes e estufas e utilizações na agricultura e na indústria, chegaram a 15 GWte. Pelo menos 76 países fazem algum tipo de uso de energia geotermal, diz o relatório.

Como se aproveita a energia geotermal

Para geração de energia geotermal, perfura-se o solo em busca de áreas quentes do subsolo. É esse calor que é aproveitado na geração de energia.

Sua viabilidade, no entanto, enfrenta agora as preocupações com a segurança nos Estados Unidos. Uma planta geotermal na Alemanha teria, segundo cientistas, gerado um terremoto na cidade de Landau in del Pfalz, próxima à fronteira com França e Luxemburgo.

A planta continua em operação enquanto uma comissão analisa sua segurança. De acordo com o New York Times, outros dois projetos similares trouxeram preocupações também similares: um na Califórnia, que está em exame pelo Ministério da Energia dos EUA; outro, na Suíça, fechado por ter causado terremotos em 2006 e 2007, que aguarda a decisão de um grupo de cientistas para ser ou não reaberto.

Fonte: SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Energia geotérmica sofre revezes. 26/12/2009. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=energia-geotermica-sofre-revezes. Capturado em 19/10/2011. 

Energia Geotérmica – calor aos nossos pés

Artigo no âmbito da colaboração Ciência Hoje/ Visionarium

2007-02-01

Por Angelina Pinto

Angelina Pinto

Com a crescente preocupação energética dos últimos anos, muito se tem investido no aproveitamento de recursos e no desenvolvimento da tecnologia, de forma a torná-la mais eficiente. Neste contexto, a utilização da energia proveniente do interior da Terra, parece ser uma opção óbvia e a tecnologia associada aos processos tem também vindo a evoluir.

O centro da Terra dista aproximadamente 6 400 km da superfície, encontrando-se a uma temperatura que deverá ultrapassar os 5000 ºC. O calor proveniente do centro da Terra é transportado por condução, em direcção à superfície, aquecendo as camadas rochosas que constituem o manto.
 As águas das chuvas infiltram-se através de linhas de falhas e fracturas geológicas e aquecem ao entrar em contacto com as rochas quentes. Algumas destas águas sobreaquecidas sobem novamente à superfície, sob a forma de nascentes quentes ou, por vezes, géisers. Noutros casos, a água quente fica presa em reservatórios geotérmicos naturais, abaixo da superfície terrestre.
Para aproveitar a energia, abrem-se furos desde a superfície até aos reservatórios geotérmicos.
Em áreas de actividade vulcânica ou sísmica, a temperatura nos reservatórios atinge valores superiores a 150 ºC e o vapor de água pode ser utilizado para fazer movimentar turbinas, produzindo electricidade, como numa central eléctrica vulgar. No arquipélago dos Açores, na Ilha de S. Miguel, estão instaladas duas centrais geotérmicas que asseguram a produção de cerca de 40 % da electricidade consumida na Ilha.
Quando a temperatura no reservatório é inferior a 100 ºC, e usa-se o calor para aquecer directamente, por exemplo, águas e edifícios. Em Portugal, a utilização energética da geotermia consiste essencialmente em aproveitamentos de baixa temperatura e termais, com temperaturas entre os 20 e os 76 ºC, como os que existem em Chaves e S. Pedro do Sul, desde os anos oitenta.
O exemplo islandês
O aproveitamento da energia geotérmica depende dos recursos existentes em cada local da Terra. Na Islândia, país de muitos vulcões e elevado potencial energético geotérmico, a capital, Reiquiavique, tem já 95 % das habitações e edifícios aquecidos por geotermia, sendo considerada uma das cidades menos poluídas do mundo. No entanto, há, em geral, poucas zonas vulcânicas e termais disponíveis.
 O solo, por outro lado, constitui uma óptima reserva energética que se conserva de forma permanente ao longo do ano e o calor acumulado no subsolo pode ser aproveitado em qualquer local que nos encontremos. Entre os 15 e os 20 m de profundidade, a temperatura mantém-se à volta dos 17 ºC. As bombas de calor geotérmicas fazem trocas de calor com o subsolo, tirando partido da temperatura aproximadamente constante a que ele se encontra.
No Inverno é energeticamente mais eficiente conseguir a temperatura confortável de 22 ºC numa habitação, partindo dos 17 ºC do subsolo, do que partindo da temperatura a que está o ar, por vezes inferior a 10 ºC. No Verão, estas bombas funcionam como refrigeradores, podendo-se tirar partido do facto de haver muito maior eficiência energética em manter os confortáveis 22 ºC partindo dos 17 ºC do subsolo, do que partindo dos 30 ºC ou mais, a que está o ar.
Para além de um recurso renovável e praticamente não poluente, a energia geotérmica apresenta vantagens relativamente a outras fontes de energia renováveis, visto não sofrer da intermitência e inconstância de factores meteorológicos que condicionam, por exemplo, a energia eólica, solar ou hídrica.

Fonte: Ciencia Hoje

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