O QUE É ENERGIA GEOTÉRMICA


A  energia geotérmica é energia térmica gerada e armazenada na Terra. A energia térmica é a energia que determina a temperatura da matéria. A energia geotérmica da crosta terrestre origina-se da formação original do planeta e do decaimento radioactivo de materiais (actualmente em proporções incertas mas possivelmente aproximadamente iguais. O gradiente geotérmico , que é a diferença de temperatura entre o núcleo do planeta e sua superfície, conduz uma condução contínua de energia térmica na forma de calor do núcleo para a superfície. O adjetivo geotérmico origina-se das raízes gregas γη (ge) , que significa terra, e θερμος (termo) , que significa quente.

O calor interno da Terra é a energia térmica gerada pela decomposição radioativa e a perda contínua de calor da formação da Terra. As temperaturas no limite do núcleo-manto podem atingir mais de 4000 ° C (7,200 ° F). A alta temperatura e pressão no interior da Terra fazem com que alguma rocha derreta e o manto sólido se comporte plasticamente, resultando em partes do manto convectando para cima, uma vez que é mais leve que a rocha circundante. A rocha e a água são aquecidas na crosta, às vezes até 370 ° C (700 ° F).

Com a água de fontes termais , a energia geotérmica tem sido usada para banhos desde os tempos paleolíticos e para o aquecimento do espaço desde a antiguidade romana, mas agora é mais conhecida pela geração de eletricidade . Em todo o mundo, 11.700 megawatts (MW) de energia geotérmica estavam disponíveis em 2013. Mais 28 gigawatts de capacidade de aquecimento geotérmico direto estão instalados para aquecimento urbano, aquecimento de espaços, spas, processos industriais, dessalinização e aplicações agrícolas a partir de 2010.

A energia geotérmica é econômica, confiável, sustentável e ecologicamente correta, mas historicamente tem sido limitada a áreas próximas aos limites das placas tectônicas . Os recentes avanços tecnológicos expandiram drasticamente o alcance e o tamanho dos recursos viáveis, especialmente para aplicações como o aquecimento doméstico, abrindo um potencial de exploração generalizada. Os poços geotérmicos liberam gases de efeito estufa aprisionados nas profundezas da terra, mas essas emissões são muito menores por unidade de energia do que as dos combustíveis fósseis.

Os recursos geotérmicos da Terra são, teoricamente, mais do que adequados para suprir as necessidades de energia da humanidade, mas apenas uma fração muito pequena pode ser explorada de forma lucrativa. A perfuração e exploração de recursos profundos é muito cara. As previsões para o futuro da energia geotérmica dependem de suposições sobre tecnologia, preços de energia, subsídios, movimento de limite de chapa e taxas de juros. Programas-piloto como o do EWEB, optam pelo Green Power Program, mostram que os clientes estariam dispostos a pagar um pouco mais por uma fonte de energia renovável como a geotérmica. Mas como resultado da pesquisa assistida pelo governo e da experiência no setor, o custo de geração de energia geotérmica diminuiu em 25% nas últimas duas décadas. Em 2001, a energia geotérmica custa entre dois e dez centavos de dólar por kWh. 


HISTÓRIA

Oldest geothermal

A piscina mais antiga conhecida alimentada por uma fonte termal, construída na dinastia Qin no século III aC 

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

Em 1892, o primeiro sistema de aquecimento distrital dos Estados Unidos 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 principal fonte 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 poçoem 1930 para aquecer sua casa. Vapor e água quente de gêiseres começaram a aquecer casas na Islândia a partir de 1943.

Geothermal capacity

Capacidade elétrica geotérmica global.

A linha vermelha superior é a capacidade instalada; linha verde inferior é realizada produção.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 começou a extração de ácido geotérmico.

Ele acendeu com sucesso quatro lâmpadas. Mais tarde, em 1911, a primeira usina de energia geotérmica comercial do mundo foi construída lá. Foi o único produtor industrial de energia geotérmica do mundo até que a Nova Zelândia construiu uma fábrica em 1958. Em 2012, produziu cerca de 594 megawatts.

Lorde Kelvin inventou a bomba de calor em 1852, e Heinrich Zoelly patenteou a ideia de usá-la para extrair calor do solo em 1912. Mas foi só no final dos anos 1940 que a bomba de calor geotérmica foi implementada com sucesso. O mais antigo foi provavelmente o sistema caseiro de troca direta de 2,2 kW de Robert C. Webber, mas as fontes discordam quanto ao cronograma exato de sua invenção. J. Donald Kroeker projetou a primeira bomba de calor geotérmica comercial para aquecer o Commonwealth Building (Portland, Oregon) e a demonstrou em 1946.

O professor Carl Nielsen da Ohio State Universityconstruiu a primeira versão de circuito aberto residencial em sua casa em 1948. A tecnologia tornou-se popular na Suécia como resultado da crise do petróleo de 1973 , e tem crescido lentamente na aceitação mundial desde então. O desenvolvimento do tubo de polibutileno em 1979 aumentou muito a viabilidade econômica da bomba de calor. Em 1960, a Pacific Gas and Electric iniciou a operação da primeira usina de energia geotérmica bem-sucedida nos Estados Unidos no 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 mais tarde introduzida nos EUA em 1981.  Esta tecnologia permite a geração de eletricidade a partir de recursos de temperatura muito mais baixos do que anteriormente. Em 2006, uma fábrica de ciclo binário em Chena Hot Springs, no Alasca , entrou em operação, produzindo eletricidade a partir de uma baixa temperatura de fluido recorde de 57 ° C (135 ° F).


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