Peguntas mais frequentes sobre Energia Geotérmica


Quais são os benefícios do uso da energia geotérmica?

Resposta: Vários atributos toram a energia geotérmica uma boa fonte de energia.

Primeiro, é limpa . Energia pode ser extraída sem queimar um combustível fóssil, como carvão, gás ou petróleo. Campos geotérmicos produzem apenas cerca de um sexto do dióxido de carbono que uma usina de energia relativamente limpa de gás natural movidos a produz, e muito pouco se for o caso, do óxido nitroso ou enxofre, tendo gases.

Plantas binários, que são fechadas as operações do ciclo, a liberação essencialmente sem emissões.A energia geotérmica é disponível 24 horas por dia , 365 dias por ano. Centrais geotérmicas têm disponibilidades média de 90% ou mais, em comparação com cerca de 75% para usinas a carvão.

Por que a energia geotérmica é um recurso renovável?

Resposta: Porque sua origem é a quantidade quase ilimitada de calor gerado pelo núcleo da Terra. Mesmo em áreas geotérmica dependete de um reservatório de água quente, o volume retirado pode ser reinjetado, tornando-se uma fonte de energia sustentável.

Onde está a energia geotérmica disponível?

Resposta: recursos hidrotermais - reservatórios de vapor ou água quente - estão disponíveis principalmente nos estados do oeste, Alaska e Havaí . No entanto, a energia da Terra pode ser aproveitado em quase qualquer lugar com bombas de calor geotérmicas e direto de usar aplicações. Outras enormes e em todo o mundo recursos geotérmicos - rocha quente e seca e magma, por exemplo - estão aguardando o desenvolvimento da tecnologia mais.

Quais são os impactos ambientais da utilização de energia geotérmica?

Resposta: Tecnologia Geotérmica oferecem muitas vantagens ambientais em relação a geração de energia convencional:

Emissões são baixas. Apenas o excesso de vapor é emitido por usinas de flash geotérmica. Sem emissões de ar ou líquidos são descarregados por binários centrais geotérmicas, que são projetados para tornar a tecnologia dominante em um futuro próximo. Sais e minerais dissolvidos contido nos fluidos geotérmicos são normalmente reinjetado com o excesso de água voltndoa para o reservatório a uma profundidade bem abaixo aquíferos subterrâneos.

Este recicla a água geotérmica e reabastece o reservatório . A cidade de Santa Rosa, Califórnia, tubulações da cidade águas residuais tratadas até Geysers As plantas de energia a ser utilizada para reinjeção de fluido . Este sistema irá prolongar a vida útil do reservatório, uma vez que recicla a água residuária tratada.Algumas plantas geotérmicas fazem produzir alguns materiais sólidos, ou lamas, que exigem disposição em locais aprovados. Alguns destes sólidos estão sendo extraídas para venda (zinco, sílica, enxofre e, por exemplo), tornando o recurso ainda mais valioso e ambientalmente amigável.

Qual é o impacto visual das tecnologias de energia geotérmica?

Resposta: sistemas de aquecimento urbano e bombas de calor geotérmicas são facilmente integrados em comunidades com quase nenhum impacto visual. Centrais geotérmicas utilizam superfícies de uso agrícola relativamente pequena , e não necessitam de armazenamento, transporte, ou queima de combustíveis . Apenas emissões de vapor são visíveis.

É possível esgotar reservatórios geotérmicos?

Resposta: A sustentabilidade a longo prazo de produção de energia geotérmica tem sido demonstrada no campo Lardarello na Itália desde 1913, no campo Wairakei na Nova Zelândia desde 1958, e no campo de gêiseres na Califórnia desde 1960. Quedas de pressão e de produção foram experimentadas em algumas plantas, e os operadores começaram reinjetar água para manter a pressão do reservatório. A cidade de Santa Rosa, Califórnia, tubos seus esgotos tratados até o Geysers para ser utilizado como fluido de reinjeção, prolongando assim a vida útil do reservatório, enquanto a reciclagem das águas residuais tratadas.

Quanto custa a energia geotérmica por quilowatt-hora (kWh)?

Resposta: At The Geysers, a energia é vendida a US $ 0,03 a $ 0,035 por kWh. A usina construída hoje provavelmente exigiria cerca de US $ 0,05 por kWh . Algumas plantas podem cobrar mais durante os períodos de pico de demanda.

Qual é o custo para desenvolver uma usina de energia geotérmica?

Resposta: Os custos de uma usina geotérmica são fortemente ponderada para despesas iniciais, em vez de combustível para mantê-los funcionando . Perfuração de poços e construção de dutos que ocorrer primeiro, seguido por análise de recursos das informações de perfuração. Próximo é o projeto da planta real. Construção da usina é geralmente concluído em simultâneo com o desenvolvimento de campo final.

O custo inicial para o campo e usina é de cerca de 2500 dólares por kW instalado em os EUA, provavelmente $ 3000 a US $ 5000/kWe para uma usina pequena (<1Mwe). operação e manutenção gama custa de US $ 0,01 a US $ 0,03 por kWh . Usinas de energia geotérmica pode executar mais a mais de 90% de disponibilidade (ou seja, produzindo mais de 90% do tempo), mas rodando a 97% ou 98% pode aumentar os custos de manutenção. Com preços mais elevados de eletricidade justifica execução da planta de 98% do tempo porque o resultado maiores custos de manutenção são recuperados.

O que torna um bom local para desenvolvimento elétrica geotérmica?

Resposta: fluido geotérmico quente com baixa mineral e conteúdo de gás, aqüíferos rasos para a produção e reinjetou o fluido, a localização em terras privadas para simplificar o permitir, proximidade de linhas de transmissão existentes ou de carga, ea disponibilidade de make-up de água para resfriamento evaporativo. Temperatura do fluido geotérmico deve ser pelo menos 300 º C, embora as plantas estão operando em temperaturas de fluidos tão baixo quanto 210 º F.

Quanta água uma planta necessita?

Resposta: O fluxo necessário depende da temperatura do fluido, o ambiente (pia) características, eo poder de bombeamento obrigado a fornecer e descarte do fluido. Excluindo bombeamento de fluidos, um closed-loop binário do ciclo de usina de energia geotérmica teriam 450-600 galões por minuto (gpm) para gerar 1 MW a partir de um 300 ° F fluido com uma temperatura do ar de 60 ° C. Se a temperatura do fluido foram apenas 210 ° F, seria necessário 1.300 a 1.500 gpm para gerar a mesma quantidade de energia. Se um sistema de resfriamento evaporativo foram usados, água de arrefecimento 45-75 gpm de make-up (limpo) também seria necessária para gerar 1 MW.

Quanta energia geotérmica é usada internacionalmente?

A GEA estima que o mercado internacional de energia geotérmica está crescendo a uma taxa sustentada de 4% a 5% (. Quase 700 projetos geotérmicos estão em desenvolvimento em 76 países. “Muitos países que antecipam as ameaças causadas pelas mudanças climáticas percebem os valores da energia geotérmica como fonte de energia renovável e, às vezes, flexível. Esses países estão em todos os continentes e vão desde pequenas nações insulares até grandes economias desenvolvidas como a China ou os Estados Unidos.

Quanta energia geotérmica é usada nos EUA?

A GEA fornece estimativas sobre estatísticas da indústria baseadas no feedback direto das empresas. Segundo a pesquisa da GEA, “a indústria de energia geotérmica atingiu cerca de 3.442 MW no final de 2013. . . Em 2013, havia cerca de 1.000 MW de capacidade planejada em desenvolvimento e cerca de 3.100 MW de recursos geotérmicos em desenvolvimento. ” As adições da indústria nos EUA em 2013 acrescentaram cerca de 85 MW de nova capacidade em usinas novas e reformadas em Utah, Nevada, EUA. Califórnia e Novo México.

Nos estados ocidentais, os reservatórios geotérmicos naturais formam relativamente perto da superfície. Manifestações de superfície, como gêiseres, fontes termais e até mesmo vulcões, dão aos geólogos muito para estudar para aprender o que está acontecendo sob a superfície em estados como Califórnia e Nevada. A indústria, por vezes, refere-se a esses recursos ocidentais como os frutos mais baixos da indústria, mas ao comparar a estimativa do US Geological Survey (USGS) com o atual MW sob produção, apenas cerca de 10% da base de recursos dos estados ocidentais foram desenvolvidos.

A geração de energia renovável na Califórnia tem sido dominada pela energia geotérmica desde os anos 80. Em 2011, a Comissão de Energia da Califórnia (CEC) informou que 42% da geração comercial de eletricidade renovável no estado da Califórnia, ou cerca de 6,2% de toda a energia gerada no estado, era geotérmica.

Como funcionam as bombas de calor geotérmicas?

Os animais enterram-se no subsolo para se aquecerem no inverno e para escapar do calor do verão. O mesmo princípio básico de temperatura constante e moderada no subsolo é aplicado a bombas de calor geotérmicas (GHPs). Os GHPs utilizam temperaturas médias no solo entre 40 e 70˚F. Em 1948, um professor da Ohio State University desenvolveu o primeiro GHP para uso em sua residência. Uma bomba de calor subterrânea entrou em uso comercial no Oregon na mesma época.

 

Diagrama da Bomba de Calor Geotérmica

Figura 1: Diagrama da bomba de calor geotérmica

Os sistemas de aquecimento e resfriamento da GHP circulam água ou outros líquidos para extrair calor da Terra através de tubos em circuito contínuo através de uma bomba de calor e sistema de dutos convencional. Para resfriamento, o processo é revertido; o sistema extrai o calor do edifício e o move de volta para o loop da Terra. O sistema de loop pode ser usado em quase todos os lugares do mundo a profundidades abaixo de 10 pés a 300 pés. GHPs são usados ​​em todos os 50 estados e são 45% mais eficientes energeticamente que as opções padrão de aquecimento e refrigeração.

Proprietários de casas que instalam GHPs qualificados são elegíveis para um crédito fiscal federal(EUA) de 30% até 31 de dezembro de 2016. Eles podem ser enterrados convenientemente em uma propriedade como sob uma área ajardinada, estacionamento ou lago, horizontalmente ou verticalmente (Figura 1). Um sistema de GHP também pode direcionar o calor para uma unidade de aquecedor de água para uso de água quente.

Quais tecnologias expandirão os usos de energia geotérmica a curto prazo?

Esta seção abrange a recuperação de minerais, sistemas geotérmicos avançados (GES), coprodução de energia geotérmica e petróleo / gás, recursos geopressurados e ciclos supercríticos.

  • Recuperação Mineral

A recuperação mineral é a prática de extrair minerais da água em locais geotérmicos convencionais, reduzindo os impactos ambientais da mineração. Os minerais conhecidos encontrados nos fluidos geotérmicos incluem: sílica em muitas formas, estrôncio, zinco, rubídio, lítio, potássio, magnésio, chumbo, manganês, cobre, boro, prata, tungstênio, ouro, césio e bário. Diferentes locais geotérmicos contêm diferentes conjuntos de minerais.

A Simbol Materials está trabalhando para produzir lítio a partir de usinas geotérmicas em uma instalação de demonstração em Imperial Valley, Califórnia. O lítio tem sido chamado de um elemento crítico de energia, necessário para materiais de bateria de alto desempenho e soluções eletrolíticas em veículos elétricos e outras aplicações de armazenamento de energia limpa. A Imperial Valley poderia estar bem posicionada estrategicamente para atender de forma competitiva, sustentável e confiável às necessidades mundiais de materiais de bateria de alto desempenho nos próximos anos.

  • Sistemas geotérmicos aprimorados

Os sistemas geotérmicos (EGS) aprimorados ou projetados referem-se à criação de condições artificiais em um local onde um reservatório tem o potencial de produzir energia geotérmica. Um sistema geotérmico requer calor, permeabilidade e água, portanto, as técnicas de EGS compensam as deficiências de reservatório em qualquer uma dessas áreas, melhorando as redes de fratura existentes na rocha, introduzindo água ou outro fluido de trabalho ou construindo em um reservatório geotérmico.

Na The Geysers, na Califórnia, dois gasodutos trazem água de esgoto tratada de Lake County e Santa Rosa para melhorar a capacidade de geração dos poços.Na Floresta Nacional de Deschutes, no Oregon, a AltaRock Energy, Inc. está liderando um projeto de demonstração de EGS. A instalação de 260 MW de Coso, no sul da Califórnia, usou a tecnologia EGS para ampliar a capacidade em 20 MW. Desert Peak, Nevada, hospeda uma expansão EGS de um campo geotérmico natural existente.

Para mais informações sobre o esforço do DOE, visite: http://www1.eere.energy.gov/geothermal/enhanced_geothermal_systems.html

Veja também a Parceria Internacional para Tecnologia Geotérmica: http://internationalgeothermal.org

Qual é o potencial internacional da energia geotérmica?

No início de 2014, a GEA estimou cerca de 12.000 MW de acréscimos de capacidade planejada geotérmica e cerca de 30.000 MW de recursos geotérmicos, em desenvolvimento em todo o mundo. Como as fontes geotérmicas são consideradas essencialmente ilimitadas, as estimativas de seu potencial concentram-se nas possibilidades comerciais, usando quantificadores como terras disponíveis e limites tecnológicos. Os recursos geotérmicos foram estimados para potencialmente apoiar entre 35.448 MW e 72.392 MW de capacidade de geração elétrica mundial usando a tecnologia disponível na época de um estudo de 1999 da GEA. A Tabela 1 mostra estimativas da Universidade de Utah dos recursos geotérmicos mundiais para quatro diferentes regimes geológicos.

Tabela 1

Recursos geotérmicos