energia geotérmica: aproveitamento
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Universidade Federal do Ceará Centro de Ciências Agrárias Departamento Engenharia Agrícola Pós-Graduação em Engenharia Agrícola Disciplina: Seminário I
Discente: Rayanne Kássia Damasceno de Menezes
Orientador: Dr. Francisco Marcus Lima Bezerra
Energia Geotérmica: Aproveitamento
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◊ Energia geotérmica?
◊ É aquela que é causada pelo calor interno da terra, e
que, sob a tecnologia atual, pode ser removida para
uso, por meio de fluidos endógenos constituidos
principalmente de água e concentração de sais
minerais.
OLADE, 1984
Conceito
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◊ Categorias? ◊ Alta entalpia, quando sua temperatura é maior que
150 ºC, Geração de energia elétrica;
◊ Media entalpia, quando sua temperatura está compreendida entre 100 e 150 ºC;
◊ Baixa entalpia, quando sua temperatura é menor que 100 ºC.
Uso direto para média e baixa entalpia.
OLADE, 1984
Conceito
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◊ Tipos de fontes de energia geotérmica?
◊ Sistemas vulcânicos (Hidrotermais de vapor(d), água
quente(d) e mistos);
◊ Sistemas não vulcânicos;
◊ Hidrotermais convectivos: Falhas em regiões ativas
ou apresentam estruturas de ciclos tectônicos prévios;
◊ Hidrotermais condutivos: Bacias sedimentares;
◊ Sistemas artificiais: Hidrotermais onde há áreas
geológicas com grandes temperaturas, com rochas não
aptas para capturar os fluídos (reservatório artificial);
Conceito
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rocha porosa
magma
fonte quente
câmara do gêiser
charco de lama
gêiser
Conceito
jato de vapor
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Conceito
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Conceito
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Disposição das placas tectônicas
OLADE, 1984
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Regiões de potencial geotérmico
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Densidade de fluxo de calor
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Vantagens Desvantagens
Fonte renovável ; Não consome recursos não renováveis;
Pode provocar instabilidade geológica caso seja feita de forma inadequada;
A disponibilidade independe da hora, do clima ou da estação;
Pode provocar deslizamento em algumas regiões de extração;
Economia: até 70% aquecimento; Paga 75% menos para a manutenção; Em 4 anos paga o sistema;
Os rejeitos ou são jogados no solo ou na água, contaminando o ecossistema local;
Área requerida para instalação da usina é pequena;
Emissão de gases nocivos como CO2 e H2S; Pode provocar chuva ácida; Odor; Náuseas, até morte por asfixia;
Estimula negócios regionais; Geração de empregos (especializada);
Poluição sonora na vizinhança ao local de instalação da usina geotérmica;
Abastece comunidades isoladas; Aumento da temperatura ambiente local;
Utilização direta de fontes termais para aquecimento;
Custo instalação: de 50 a 100% mais do que combustíveis fósseis tradicionais;
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Vantagens Desvantagens
Fonte renovável ; Não consome recursos não renováveis;
Pode provocar instabilidade geológica caso seja feita de forma inadequada;
A disponibilidade independe da hora, do clima ou da estação;
Pode provocar deslizamento em algumas regiões de extração;
Economia: até 70% aquecimento; Paga 75% menos para a manutenção; Em 4 anos paga o sistema;
Custo instalação: de 50 a 100% mais do que combustíveis fósseis tradicionais;
Área requerida para instalação da usina é pequena;
Emissão de gases nocivos como CO2 e H2S; Pode provocar chuva ácida; Odor; Náuseas, até morte por asfixia;
Estimula negócios regionais; Geração de empregos (especializada);
Poluição sonora na vizinhança ao local de instalação da usina geotérmica;
Abastece comunidades isoladas; Aumento da temperatura ambiente local;
Utilização direta de fontes termais para aquecimento;
Os rejeitos ou são jogados no solo ou na água, contaminando o ecossistema local;
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◊ Fonte de energia mais antiga;
◊ "Terra Bola de Neve": Era do gelo de grandes
proporções, há 750 e 580 milhões de anos atrás;
◊ Nascentes de água quente são usadas para banhos e
trabalhos domésticos, desde os primórdios da civilização;
◊ Budapeste, Hungria, é parcialmente aquecida por vapor
geotérmico desde os tempos do Império Romano;
Hoje, estufas aquecidas produzem vegetais e flores
durante todo o ano);
Histórico da Energia Geotérmica
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◊ 1ª tentativa: 1904 em Larderello na região da Toscana,
na Itália; Contudo, as máquinas sofreram
destruição devido à presença de substâncias químicas
contidas no vapor;
◊ Em 1913, uma estação de 250 kW foi produzida com
sucesso e por volta da 2ª Guerra Mundial 100 MW eram
produzidos, mas a usina foi destruída na Guerra;
◊ Na Nova Zelândia o campo de gases de Wairakei, na
Ilha do Norte, foi desenvolvido por volta de 1950;
Histórico da Energia Geotérmica
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◊ Desde 1968 constatou-se o potencial nas costas
vulcânicas ao longo da Cordilheira dos Andes, Chile;
◊ Porém, apenas em 1976, foi instalada a primeira central
geotermelétrica de 20 MW (Hoje, existem mini centrais
com potência de 35 a 1000kw que atendem a
comunidades rurais isoladas);
◊ Em 1970, um campo de gêiseres na Califórnia estava
produzindo 500 MW de eletricidade;
Histórico da Energia Geotérmica
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◊ Na Argentina, desde 1988 há uma central piloto em
operação em Copahue, Neuquén, com uma potência de
670 KW;
◊ Japão parcialmente explora a energia geotérmica. O
país tinha 6 estações com capacidade combinada de
133 mil kilowatts em 1989.
Histórico da Energia Geotérmica
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Fontes geotérmicas
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◊ O uso da energia geotérmica tem aumentado nos últimos
30 anos, chegou a 57 TWh/ano, com capacidade elétrica
instalada de quase 9GW;
◊ De 2005 a 2007 houve um incremento de mais 800 MW
na capacidade, seguindo uma tendência linear padrão de
aproximados 250 MW anuais;
◊ O uso da energia geotérmica é realidade em mais de 90
países, sobretudo para aquecimento; Já para conversão
em eletricidade é feita em 24 países;
IPCC/ONU, 2004
Aproveitamento da Energia Geotérmica
![Page 19: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/19.jpg)
◊ Em Costa Rica, El Salvador, Islândia, Quênia e Filipinas,
responde por até 20% da geração elétrica nacional;
◊ Indonésia, México, Japão, Itália e Nova Zelândia,
também têm expandido a produção de eletricidade por
meio geotérmico;
◊ A maior instalação do mundo é The Geysers, na
Califórnia, com capacidade total de 1.224MW;
TG abastece São Francisco e Oskland, representando
cerca de 7% das demandas energéticas da Califórnia;
IPCC/ONU, 2004
Aproveitamento da Energia Geotérmica
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◊ Em Islândia, Reykjavik:
◊ Ocorre o aquecimento direto para a maioria das
casas, isto há 6 décadas;
◊ Também cultivam raízes e tubérculos comestíveis e
verduras em estufas aquecidas;
◊ Além de aquecimento de piscinas;
◊ Toda a eletricidade da Islândia provém de recursos
renováveis, oriundos da energia geotérmica e das usinas
hidroelétricas.
Aproveitamento da Energia Geotérmica
![Page 21: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/21.jpg)
◊ Representa 4% da eletricidade nos EUA, sendo 4x a
contribuição das energias eólica e solar;
◊ O aquecimento de ambientes nos EUA ainda se dá em
pequena escala. Os principais avanços foram em
residência e escritórios Oregon, Idaho e Califórnia;
◊ Em El Salvador a maior parte da eletricidade é gerada
pela geotermia;
◊ Israel é um dos líderes globais em conservação da
energia geotérmica;
Aproveitamento da Energia Geotérmica
![Page 22: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/22.jpg)
◊ O Havaí obtém 25% da sua eletricidade a partir deste
recurso;
◊ Havaí: a usina Puna Geothermal Venture, ao sul de Hilo,
próxima ao Kilauea (está em atividade desde 1983),
com capacidade de 30 megawatts (31% da geração de
energia renovável do estado);
◊ Jemma, sul da Tunísia, é abastecida por nascentes de
água fria e quente, que têm sido usadas em projetos de
exploração de energia geotérmica;
Aproveitamento da Energia Geotérmica
![Page 23: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/23.jpg)
◊ Ruanda pretende perfurar poços exploratórios no Parque
Nacional dos Vulcões e em outras duas localidades
(almeja cerca de 300 MW até 2030, hoje, 73 MW);
◊ Quênia produz cerca de 200MW, e tem planos de chegar
a 5 mil MW até 2030;
◊ A exploração no Quênia é dominada por investidores
chineses, o que causa tensão no Quênia e em outros
países;
Aproveitamento da Energia Geotérmica
![Page 24: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/24.jpg)
◊ Portugal: Possui duas centrais ativas na Ilha de São
Miguel, Açores, uma moderna e uma outra mais antiga, e
uma nova na Ilha Terceira, Açores;
◊ Brasil: Há pesquisas em andamento. Um projeto
desenvolvido no Observatório Nacional, Rio de Janeiro,
está avaliando a temperatura do Aquífero Guarani e seu
potencial geotérmico;
◊ A Bacia do Paraná é uma das regiões mais indicadas
para exploração e aproveitamento de energia geotermal;
Valiya Hamza, 2005
Aproveitamento da Energia Geotérmica
![Page 25: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/25.jpg)
◊ O Brasil não tem nenhuma usina geotérmica instalada,
mas dispõe de 360,1 MWt utilizados para aquecimento de
água e em uma planta industrial;
◊ Segundo a ANEEL, essa fonte não é reconhecida como
geradora de energia para uso do país;
◊ A geotermia não aparece nos documentos da ANEEL.
AIE, 2005
Aproveitamento da Energia Geotérmica
![Page 26: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/26.jpg)
Participação de renováveis na matriz energética no Brasil
Balanço energético nacional, 2012
![Page 27: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/27.jpg)
Etapas
Petróleo e Derivados;
38,60%
Biomassa da Cana;
15,70%
Hidráulica; 14,70%
Gás natural; 10,10%
Lenha e Carvão vegetal; 9,70%
Carvão mineral; 5,60%
Lixívia e outras
renováveis; 4,10%
Urânio; 1,50%
Balanço energético nacional, 2012
Repartição da oferta interna de energia no Brasil
![Page 28: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/28.jpg)
Matriz simplificada, 2011/1990
◊ Aumento de 92% da oferta interna bruta de energia no Brasil em 22 anos;
Balanço energético nacional, 2012
![Page 29: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/29.jpg)
Matriz simplificada
Balanço energético nacional, 2012
Matriz simplificada, 2000/1990
![Page 30: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/30.jpg)
Matriz simplificada, 2010/2000
Balanço energético nacional, 2012
![Page 31: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/31.jpg)
Balanço energético nacional, 2012
Matriz simplificada, 2011/2010
![Page 32: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/32.jpg)
Distribuição geográfica das principais fontes termais no Brasil
Hurter, 1984
![Page 33: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/33.jpg)
SP; 108
RJ; 16
GO; 56
MG; 80
MT; 19 PR; 7 RS; 7 SC; 7 BA; 4 SE; 1 PE;
1 PB; 1
Número de fontes e energia disponível no Brasil
Hurter et al, 1983
◊ Energia térmica total dos reservatórios: 8X10^19 J ◊ Energia total disponível: 2X10^19 J
![Page 34: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/34.jpg)
Possíveis usos de águas geotermais e suas temperaturas de utilização
Valiya Hamza, 1984
![Page 35: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/35.jpg)
◊ A energia geotérmica é a fonte, literalmente quente,
para o futuro;
◊ Necessita-se de pesquisas para obtenção de mais
dados, padronização de metodologias e avaliação de
reservas;
◊ Algumas reservas brasileiras de média e baixa entalpia
podem ser consideradas subeconômicas, ou mesmo
econômicas, sendo exploradas para turismo;
Considerações Finais
![Page 36: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/36.jpg)
Agradecimentos
![Page 37: Energia Geotérmica: Aproveitamento](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013005/5870c54d1a28ab5a048b8ae4/html5/thumbnails/37.jpg)
“A energia geotérmica é indígena, sustentável e
ambientalmente responsável, contrariando o
aquecimento global, capaz de substituir uso de
energias baseadas em carbono intensivo”
Assoc. Internacional de Geotermia, 2010.
R. Kássia D. Menezes Mestranda em Engenharia Agrícola – UFC