A energia geotérmica é crucial para o avanço humano e melhora nossa qualidade de vida.
A palavra “geotérmico” vem do grego, onde “geo” significa “terra” e “térmico” significa “calor”.
Como resultado, agora você pode definir a energia geotérmica como energia térmica que se origina 1,800 milhas abaixo da superfície da Terra.
É fluido que preenche rachaduras e fraturas na crosta terrestre e calor depositado na rocha.
Água ou vapor é usado para transportar energia geotérmica para a superfície da Terra.
Quase qualquer lugar na Terra pode acessar a energia geotérmica.
No entanto, a quebra dos minerais e das árvores exige que a Terra gere essa energia ao longo de alguns anos.
Antes de olharmos para as vantagens e desvantagens da energia geotérmica, é bom que vejamos como a energia geotérmica é produzida.
A temperatura da Terra aumenta da superfície para o núcleo.
O gradiente geotérmico, que é de aproximadamente 25° C por 1 quilômetro de profundidade na maior parte do planeta, descreve essa lenta mudança de temperatura.
A grande maioria do calor sob o núcleo da Terra vem dos isótopos radioativos que estão em constante decomposição.
Essa fonte de energia é auxiliada pelo fato de as temperaturas nessa região da superfície da Terra subirem acima de 5,000°C.
Água, rochas, gás e outros componentes geológicos são todos aquecidos pelo calor que é constantemente irradiado do lado de fora.
O magma pode ocorrer quando as formações rochosas no manto da Terra e na crosta inferior atingem temperaturas de cerca de 700 a 1,300 ° C.
É uma rocha derretida que ocasionalmente explode como lava na superfície da Terra e é perfurada por gás e bolhas de gás.
Essa lava derrete as rochas adjacentes e os aquíferos subterrâneos, liberando energia geotérmica em uma variedade de formas na superfície da Terra em todo o mundo.
A energia geotérmica é gerada por lava, gêiseres, saídas de vapor ou calor seco.
Enquanto o vapor de energia geotérmica é usado para gerar eletricidade, o calor pode ser capturado e usado diretamente para fins de aquecimento.
Conteúdo
Exemplos de energia geotérmica
A seguir estão exemplos de energia geotérmica de acordo com cara estudioso,
- Casas aquecidas geotérmicas
- Centrais geotérmicas
- Hot Springs
- Gêiseres geotérmicos
- Fumarola
- Spas
1. Casas Aquecidas Geotérmicas
O principal uso da energia geotérmica é para aquecimento doméstico.
Uma enorme rede de bobinas que coleta calor da terra está conectada à bomba de calor geotérmica perfeita.
Então, com o auxílio de dutos convencionais, esse calor é distribuído por toda a casa.
Este sistema é configurado para que a operação possa ser ajustada pela mudança das estações.
Este sistema de bobina maciça é preenchido com soluções de água e anticongelante no verão.
A atmosfera de uma casa esfria devido ao calor sendo transmitido da casa para a terra.
2. Usinas de energia geotérmica
A eletricidade pode ser produzida a partir da energia térmica que existe abaixo da superfície do solo.
O vapor da terra é usado por sistemas de energia geotérmica para produzir eletricidade.
A rotação de turbina de alta velocidade é realizada com este vapor.
Uma vez que essas turbinas tenham desenvolvido energia mecânica, ou após serem acionadas, a energia mecânica é entregue ao sistema de geração de energia.
O componente fundamental do sistema de produção de energia elétrica é um gerador, que utiliza indução eletromagnética para transformar energia mecânica em energia elétrica.
Como não libera na atmosfera nenhuma emissão prejudicial ou rica em carbono, essa técnica é incrivelmente confiável e benéfica para o meio ambiente.
Também não deixa nenhum resíduo em seu rastro.
Como resultado, não há poluição do solo, o que também significa que o tratamento de resíduos não é necessário.
A energia geotérmica tem vantagens, pois oferece confiabilidade, constância e renovabilidade.
3. Fontes termais
A terra é o lar de uma variedade de fontes termais naturais.
Quando a água subterrânea interage com uma rocha aquecida, nascem fontes termais.
O calor geológico é liberado enquanto a água aquece. Os turistas acham essas nascentes muito interessantes.
A energia geotérmica pode, portanto, ser utilizada para criar benefícios econômicos e empregos para os jovens.
Uma das aplicações mais utilizadas da energia geotérmica são as fontes termais.
Tomar banho em fontes termais é uma atividade recreativa popular.
A única desvantagem é o forte odor de enxofre que pode ser encontrado dentro ou perto de uma fonte termal exposta.
4. Gêiseres geotérmicos
Gêiseres geotérmicos e fontes termais geotérmicas são bastante semelhantes.
A única diferença é que a água flui em uma coluna vertical de muitos metros de altura em um gêiser geotérmico.
Old Faithful, um gêiser geotérmico no Parque Nacional de Yellowstone, nos Estados Unidos, é o mais conhecido.
A cada 60 a 90 minutos, o gêiser Old Faithful explode.
Um suprimento de água abaixo da superfície da terra, uma abertura na superfície da terra e rochas subterrâneas quentes são condições necessárias para o desenvolvimento de gêiseres geotérmicos.
5. Fumarola
A água que já existe no subsolo aquece ao entrar em contato com rocha quente ou magma e escapa por uma abertura.
Uma fumarola é o nome deste respiradouro. Quando a superfície da terra tem uma fissura ou outra abertura, as fumarolas podem se desenvolver.
Uma fumarola é essencialmente uma abertura próxima a um vulcão ou fonte termal.
Como o calor ou energia térmica necessária para a formação de uma fumarola só é coletada da superfície da Terra, esta é outra ilustração da energia geotérmica.
No entanto, como a extração de energia térmica segue um processo de gênese natural, não há necessidade de bomba neste caso.
Como resultado, pode ser alcançado facilmente e precisa apenas de um pequeno ajuste.
Embora ocasionalmente as fumarolas desapareçam misteriosamente.
No entanto, com base no relógio interno da Terra, eles podem ressurgir. Como resultado, torna-se difícil utilizar a energia de forma eficaz.
6. Termas
A energia geotérmica é usada em atividades relacionadas à saúde e bem-estar.
Fontes termais e fumarolas são usadas em spas e outras indústrias relacionadas para produzir calor e vapor.
Este método de utilização de energia geotérmica existe há muito tempo.
Essa abordagem oferece vantagens para cuidados pessoais que são acessíveis, naturais e eficientes.
O melhor trunfo é uma abertura geotérmica que fica perto de um spa porque é uma fonte de eletricidade infinitamente disponível e conveniente.
Usos da energia geotérmica
Enquanto alguns usos de energia geotérmica envolvem a perfuração de quilômetros na terra, outros fazem uso de temperaturas próximas à superfície.
Os sistemas de energia geotérmica podem ser divididos em três categorias principais:
- Sistemas para Consumo Direto e Aquecimento Distrital
- Centrais geotérmicas
- Bombas de calor geotérmicas
1. Sistemas para Consumo Direto e Aquecimento Distrital
Os sistemas para uso direto e aquecimento urbano obtêm água quente de nascentes ou reservatórios próximos à superfície da Terra.
Fontes minerais quentes têm sido utilizadas para banho, aquecimento e culinária nas antigas culturas chinesas, romanas e nativas americanas.
Muitas fontes termais ainda são utilizadas para banho hoje, e muitas pessoas pensam que as águas quentes e ricas em minerais são boas para sua saúde.
Além disso, os sistemas de aquecimento urbano e o aquecimento direto de edifícios individuais utilizam energia geotérmica.
Os edifícios são aquecidos por tubos que transportam água quente da superfície da Terra.
Em Reykjavik, Islândia, a maioria dos edifícios é aquecida por um sistema de aquecimento urbano.
Mineração de ouro, pasteurização de leite e desidratação de alimentos (secagem) são alguns usos industriais para a energia geotérmica.
2. Usinas de energia geotérmica
A produção de eletricidade geotérmica requer vapor ou água em altas temperaturas (entre 300° e 700°F).
Dentro de uma milha ou duas da superfície da Terra, os reservatórios geotérmicos são frequentemente onde as usinas geotérmicas são construídas.
Os Estados Unidos foram uma das 27 nações que produziram um total de 88 bilhões de kWh de energia em 2019 usando energia geotérmica.
Com quase 14 bilhões de kWh de energia produzida, a Indonésia foi o segundo maior produtor de eletricidade geotérmica do mundo, atrás dos Estados Unidos.
Isso representa cerca de 5% da produção total de eletricidade da Indonésia.
O Quênia produziu a oitava maior quantidade de eletricidade geotérmica, com cerca de 5 bilhões de kWh, mas foi responsável pela maior proporção de sua produção anual total de eletricidade, com aproximadamente 46%.
3. Bombas de calor geotérmicas
Os edifícios podem ser aquecidos e resfriados usando bombas de calor geotérmicas, que aproveitam as temperaturas estáveis da superfície do solo.
No inverno, as bombas de calor geotérmicas transferem o calor da terra (ou água) para os edifícios e, no verão, fazem o oposto.
Vantagens e desvantagens da energia geotérmica
A energia geotérmica, embora seja uma boa alternativa à geração tradicional de combustíveis fósseis, tem suas vantagens e desvantagens
Vantagens da energia geotérmica
A seguir estão as vantagens da energia geotérmica
- Ambientalmente amigável
- Sustentável
- Potencial Significativo
- Estável e durável
- Aquecimento e resfriamento
- seguro
- Nenhum combustível é necessário
- Revolução Rápida
- Manutenção de baixo custo:
- Excelente eficiência
- Mais empregos disponíveis
- Redução da poluição sonora
- Fontes de combustível fóssil não renovável são salvas
1. Ambientalmente amigável
Comparado a combustíveis convencionais como carvão e outros combustíveis fósseis, a energia geotérmica é mais amiga do ambiente.
Além disso, uma usina geotérmica tem uma pequena pegada de carbono.
Embora a energia geotérmica produza alguma poluição, é muito menos do que a produzida por combustíveis fósseis.
2. Sustentável
A energia geotérmica é um recurso renovável que estará disponível até que o sol destrua a Terra em cerca de 5 bilhões de anos.
Como as reservas aquecidas da Terra são reabastecidas naturalmente, é renovável e sustentável.
3. Potencial Significativo
Atualmente, cerca de 15 terawatts de energia são consumidos globalmente, uma pequena fração da energia total que pode ser obtida de fontes geotérmicas.
Embora a maioria dos reservatórios não possa ser usada agora, há esperança de que, à medida que a pesquisa e o desenvolvimento industrial continuem, o número de recursos geotérmicos que podem ser usados aumentará.
Acredita-se que as instalações de energia geotérmica sejam capazes de produzir entre 0.0035 e 2 terawatts de energia.
4. Estável e Durável
Em comparação com outras fontes de energia renováveis, como a energia eólica e solar, a energia geotérmica oferece um fluxo consistente de energia.
Isto é para que, ao contrário do vento ou energia solar, o recurso está sempre disponível para ser usado.
5. Aquecimento e Refrigeração
A água deve estar acima de 150°C para que as turbinas sejam acionadas por energia geotérmica de forma eficaz.
Alternativamente, o diferencial de temperatura entre uma fonte de terra e a superfície pode ser utilizado.
Apenas dois metros abaixo da superfície, uma bomba de calor geotérmica pode funcionar como um dissipador/fonte de calor, uma vez que o solo é mais resistente às variações sazonais de calor do que o ar.
6. Confiável
Como não oscila tanto quanto a energia de outras fontes, como solar e eólica, é simples calcular a quantidade de energia produzida por esse recurso.
Isso implica que podemos fazer previsões altamente precisas sobre a produção de energia de uma usina geotérmica.
7. Nenhum combustível é necessário
Não há necessidade de combustível porque a energia geotérmica é um recurso natural, ao contrário dos combustíveis fósseis, que são recursos limitados que devem ser extraídos ou extraídos da terra.
8. Revolução Rápida
A energia geotérmica é atualmente objeto de extensa pesquisa, o que significa que novas tecnologias estão sendo desenvolvidas para aprimorar o processo energético.
Inúmeras iniciativas estão sendo realizadas para avançar e expandir esse setor da economia.
Muitas das desvantagens existentes da energia geotérmica serão mitigadas por esta rápida evolução.
9. Manutenção de baixo custo
Você pode estimar quanto custará construir a usina tradicional?
Bem, custa muito dinheiro construir uma usina tradicional. No entanto, menos dinheiro é necessário para instalação e manutenção geotérmica.
10. Excelente Eficiência
Os sistemas de bombas de calor geotérmicas consomem entre 25% e 30% menos eletricidade para aquecimento e resfriamento do que os sistemas convencionais de aquecimento e resfriamento.
Além disso, estas unidades de bomba de calor geotérmica podem ser construídas de forma compacta e ocupam menos espaço.
11. Mais empregos disponíveis
Estamos cientes de quanto emprego está sendo perdido na era digital.
No entanto, a energia geotérmica está gerando um grande número de empregos em todo o mundo.
12. Redução da poluição sonora
Menos ruído é produzido quando a energia geotérmica é usada para gerar eletricidade.
A poluição sonora e visual resultante da instalação de materiais de amortecimento nas casas geradoras foi diminuída.
13. Fontes de combustível fóssil não renovável são salvas
A energia geotérmica está reduzindo nossa dependência de combustíveis fósseis para a produção de energia.
Além disso, aumenta a segurança energética. Se uma nação tem acesso a energia geotérmica suficiente, pode não ser necessário importar eletricidade.
Portanto, esses são os principais benefícios da energia geotérmica.
Vamos agora examinar seu lado negativo ou as seguintes desvantagens da energia geotérmica:
Desvantagens da energia geotérmica
A seguir estão as desvantagens da energia geotérmica
- Restrição de local
- Efeitos ambientais negativos
- Terremotos
- Altos custos
- Sustentabilidade
- O requisito de terra é grande
1. Restrição de localização
O fato de a energia geotérmica ser específica do local é sua maior desvantagem.
Como as usinas geotérmicas devem ser construídas onde a energia está disponível, algumas regiões não podem utilizar esse recurso.
Claro, isso não é um problema se você mora em algum lugar como a Islândia, onde a energia geotérmica é facilmente acessível.
2. Efeitos ambientais negativos
Embora os gases de efeito estufa não sejam normalmente emitidos pela energia geotérmica, muitos deles são armazenados sob a superfície da Terra e são liberados na atmosfera quando a perfuração ocorre.
Embora esses gases também sejam emitidos naturalmente para o meio ambiente, a taxa aumenta nas proximidades das instalações geotérmicas.
No entanto, essas emissões de gases ainda são muito menores do que as provocadas pelos combustíveis fósseis.
3. Terremotos
Além disso, há uma chance de que a energia geotérmica cause terremotos.
Isso ocorre porque a escavação mudou a estrutura da Terra.
Esse problema é cada vez mais comum com instalações de energia geotérmica aprimoradas que injetam água na crosta terrestre para ampliar as rachaduras e permitir uma maior extração de recursos.
Os efeitos desses terremotos são, no entanto, geralmente limitados porque a maioria das unidades geotérmicas estão localizadas longe das áreas povoadas.
4. Altos Custos
A energia geotérmica é um recurso caro de usar; o custo de uma usina com capacidade de 1 megawatt varia de US$ 2 a US$ 7 milhões.
No entanto, onde o investimento inicial é substancial, pode ser recuperado ao longo do tempo por outros investimentos.
5. Sustentabilidade
O fluido precisa ser injetado de volta nos reservatórios subterrâneos mais rápido do que é usado para manter a energia geotérmica sustentável.
Isso significa que, para garantir sua sustentabilidade, a energia geotérmica precisa ser controlada de forma eficaz.
Para contabilizar os benefícios e minimizar quaisquer desvantagens potenciais, a indústria deve pesar as vantagens e desvantagens da energia geotérmica.
6. A Exigência de Terra é Grande
Uma grande área de terra é necessária para que a geração de energia geotérmica seja lucrativa.
Instalar uma usina geotérmica em um local da cidade com área significativamente menor não é nada benéfico.
Conclusão
Cada fonte de energia tem vantagens e desvantagens; alguns são eficientes em alguns países, mas não em outros.
Em vez de avaliar superficialmente a eficácia de várias fontes de energia renovável, devemos compará-las de acordo com os benefícios relativos de cada lugar único.
Prevê-se que a energia geotérmica global será capaz de fornecer cerca de 800-1300 TWh por ano em 2050, contribuindo com 2-3% para a geração de eletricidade mundial, dado que o uso de energia geotérmica vem crescendo a uma taxa de crescimento de 2 % ao ano, enquanto o custo das operações vem caindo.
Embora a energia geotérmica tenha vantagens e desvantagens, ainda será um componente vital da mudança para fontes de energia renováveis.
Vantagens e Desvantagens da Energia Geotérmica – Perguntas Frequentes
Quais são as vantagens da energia geotérmica?
Como explicado acima, as vantagens da energia geotérmica são as seguintes
- Em comparação com os combustíveis convencionais como o carvão e outros combustíveis fósseis, a energia geotérmica é mais amiga do ambiente.
- A energia geotérmica é um recurso renovável que estará disponível porque as reservas aquecidas da Terra são reabastecidas naturalmente, é renovável e sustentável.
- Acredita-se que as instalações de energia geotérmica sejam capazes de produzir uma quantidade significativa de energia entre 0.0035 e 2 terawatts de energia.
- Em comparação com outras fontes de energia renováveis, como a energia eólica e solar, a energia geotérmica oferece um fluxo consistente de energia.
- Não há necessidade de combustível porque a energia geotérmica é um recurso natural, ao contrário dos combustíveis fósseis, que são recursos limitados que devem ser extraídos ou extraídos da terra.
- A energia geotérmica é atualmente objeto de extensa pesquisa, o que significa que novas tecnologias estão sendo desenvolvidas para aprimorar o processo energético.
- Custa muito dinheiro construir uma usina tradicional. No entanto, menos dinheiro é necessário para instalação e manutenção geotérmica.
- Os sistemas de bombas de calor geotérmicas consomem entre 25% e 30% menos eletricidade para aquecimento e resfriamento do que os sistemas convencionais de aquecimento e resfriamento.
- A energia geotérmica está gerando um grande número de empregos em todo o mundo.
- Menos ruído é produzido quando a energia geotérmica é usada para gerar eletricidade.
- A energia geotérmica está reduzindo nossa dependência de combustíveis fósseis para a produção de energia.
Além disso, aumenta a segurança energética. Se uma nação tem acesso a energia geotérmica suficiente, pode não ser necessário importar eletricidade.
A energia geotérmica é cara?
Sim, a energia geotérmica é cara. Por exemplo, nos Estados Unidos, o custo inicial do campo e da usina elétrica é de aproximadamente US$ 2500 por kW instalado, ou talvez US$ 3000 a US$ 5000/kWe para uma pequena estação de energia (1 Mwe). O custo de operação e manutenção varia de $ 0.01 a $ 0.03 por kWh.
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