UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANCENTRO DE ENGENHARIAS E CINCIAS EXATASCURSO DE ENGENHARIA QUMICADISCIPLINA: ENERGIAS ALTERNATIVAS

ENERGIA GEOTRMICA

Toledo - PR

Abril, 2015

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANCENTRO DE ENGENHARIAS E CINCIAS EXATASCURSO DE ENGENHARIA QUMICADISCIPLINA: ENERGIAS ALTERNATIVAS

Bruna Cristina GonalvesBruna Lariane de MedeirosIsabella Cristina Dall Oglio

ENERGIA GEOTRMICA

Trabalho acadmico apresentado como mtodo de avaliao parcial da disciplina de Energias Alternativas do curso de Engenharia Qumica da instituio de ensino UNIOESTE - Universidade Estadual do Oeste do Paran.

Profa: Dra. Tatiana Rodrigues Baumgartner.

Toledo- PRii

Abril, 2015

SUMRIO1.INTRODUO11.1.Energias Renovveis11.2.Energia Geotrmica12.DESENVOLVIMENTO52.1.Desvantagens, preocupaes e riscos associados obteno da energia geotrmica52.2.Vantagens da energia geotrmica73.CONCLUSO84.REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS9

1. INTRODUO1.1. Energias Renovveis81% da atual oferta energtica mundial, estimada em 11.435 milhes de toneladas equivalentes de petrleo, baseada nos combustveis fsseis. As mudanas climticas decorrentes das emisses dos gases de efeito estufa apontam uma crise ambiental em escala planetria sem precedentes. Neste contexto, as energias renovveis aparecem como alternativa para reduzir os efeitos dessa crise. Entretanto, extremamente difcil prever-se que essas fontes possam ser capazes de substituir a energia fssil em um futuro prximo. A esse respeito, as perspectivas esto longe de ser animadoras. As previses para 2030 apontam para um cenrio tendencial em que o petrleo manter uma participao de 35% da oferta energtica mundial, enquanto o carvo mineral responder por 22% e o gs natural por 25%. Por seu turno, as assim denominadas fontes renovveis hidrulica, biomassa, solar, elica, geotrmica que atualmente respondem por 12,7% da oferta energtica mundial, podero chegar a no mais do que 14% da oferta em 2030.No contexto internacional, os esforos na direo da ampliao da participao das energias renovveis so hoje objeto de um intenso debate. Particularmente no que se referem aos biocombustveis, as controvrsias alcanam maior vigor nas discusses que opem a expanso das monoculturas produo alimentar. No que se refere gerao de eletricidade, a principal questo reside nos altos custos das fontes alternativas em relao s fontes tradicionais, o que impe a necessidade da implementao de diversas estratgias de apoio a essas fontes, via-de-regra baseada na adoo de subsdios (BERMANN, C., 2007).1.2. Energia GeotrmicaAs fontes geotrmicas consistem em energia trmica a partir do ncleo da Terra, armazenada tanto em rochas como na forma de vapor preso ou gua lquida. As mudanas climticas no possuem grande impacto na utilizao efetiva da energia geotrmica, mas sua implantao generalizada pode desempenhar um papel significativo na mitigao das alteraes climticas atravs da reduo da emisso de gases do efeito estufa, como alternativa para o aumento de capacidade e/ou substituio de combustveis fsseis. Os sistemas geotrmicos como so atualmente explorados encontram-se em certas ambientes geolgicos onde as temperaturas e profundidades dos reservatrios variam muito. Muitos sistemas hidrotermais de altas temperaturas (>180C) esto associados atividade vulcnica recente e so encontrados prximos de fronteiras com placas tectnicas, ou em anomalias na crosta e manto. Sistemas de temperaturas intermedirias (100 a 180C) e baixas tambm so encontrados em ambientes continentais, onde calor acima do normal produzido por decaimento de istopos radioativos aumentam o fluxo de calor terrestre ou onde os aquferos so carregados de gua aquecida atravs da circulao em zonas de falhas com penetrao profunda. Sob as condies apropriadas, campos geotrmicos de temperaturas altas, intermedirias e baixas podem ser utilizados tanto para gerao de energia quanto pelo uso direto do calor.A energia geotrmica classificada como uma fonte renovvel de energia porque o calor preso nas reservas ativas continuamente restaurado pela produo natural de calor, conduo e conveco das regies aquecidas circundantes, e os fluidos geotrmicos extrados so reabastecidos por recarga natural e pela injeo do fluido empobrecido (resfriado). Os campos geotrmicos so tipicamente operados em propores de produo que causam quedas locais de presso e/ou temperatura nos reservatrios durante a vida econmica dos equipamentos instalados. Estas zonas onde a temperatura e a presso so menores so posteriormente restauradas pelas regies circundantes quando cessa a extrao.Na prtica, as plantas geotrmicas podem utilizar apenas uma poro da energia trmica armazenada devido s limitaes na tecnologia de perfurao e permeabilidade das rochas. A utilizao comercial at perodos recentes tem se concentrado em reas onde as condies geolgicas criam reservas hidrotermais convectivas, onde a perfurao em profundidades acima de 4 km podem acessar fluidos com temperatura de 180C at mais que 350C. A Figura 1 apresenta a capacidade de energia geotrmica por pases, no ano de 2009. Pode-se observar na figura a capacidade mundial de fluxo de calor em mW/m e as fronteiras das placas tectnicas.

Figura 1.Capacidade eltrica geotrmica por pases em 2009.Fonte: GOLDSTEIN et al., 2011.H muitos exemplos em que por motivos econmicos, altas taxas de extrao das reservas hidrotermais resultaram no esgotamento dos fluidos locais, pois excederam a taxa de recarga, mas estudos de modelagem detalhados tm mostrado que a explorao de recursos pode ser economicamente vivel em situaes prticas, e ainda ser renovvel em uma escala de tempo da ordem de 100 anos ou menos, quando os perodos de recuperao no produtivos so considerados. Modelos prevem que o reabastecimento ocorrer nos sistemas hidrotrmicos em escalas de tempo da mesma ordem que o tempo de vida do ciclo de produo de energia geotrmica, onde a taxa de extrao concebida para ser sustentvel ao longo de um perodo de 20 a 30 anos.Em geral, o mercado de energia eltrica geotrmica aparenta estar acelerando em relao aos anos anteriores. A partir da gradual introduo de novas melhorias tecnolgicas, espera-se que haja um aumento no desenvolvimento de potencial de produo (GOLDSTEIN et al., 2011).

2. DESENVOLVIMENTOVisando um planeta com menores ndices de poluio, buscam-se alternativas sustentveis para produo de energia, j que a tecnologia est alargando os limites do crescimento. Tendo como condutores da energia: mudanas tecnolgicas, substituio de recursos para criar uma matriz energtica melhor, mais gs, energia renovvel e novas foras energticas. (SENAI, 2007).Atualmente, uma energia bem pesquisada a energia geotrmica, que a energia adquirida a partir do calor que provm do interior da terra (ENERGIAS RENOVVEIS, [s.d.]).Em 2008, a energia geotrmica representou cerca de 0,1% da oferta global de energia primria, mas as estimativas preveem que ela poderia cumprir cerca de 3% da demanda mundial de eletricidade, assim como 5% da demanda de aquecimento global, em 2050 (SHORTALL et al., 2015).Mas, como todos os outros tipos de energias, tanto renovveis quanto no renovveis, esta possui certas vantagens e desvantagens, assim como certos riscos associados.2.1. Desvantagens, preocupaes e riscos associados obteno da energia geotrmica Resulta na liberao de certos gases que podem representar riscos sade ou ambientais acima de certas concentraes. Por exemplo, o gs H2S pode causar mau cheiro e a um nvel alto pode prejudicar a sade (SHORTALL et al., 2015). Liberao de gua quente para o ambiente durante a construo ou operao. Sendo que a qualidade da gua na rea pode ser afetada pelo descarte de efluentes mais cidos / alcalinos da usina, ou de efluentes, contendo cloretos e sulfetos ou outras substncias qumicas dissolvidas, como os metais (SHORTALL et al., 2015). O risco de exposio radiao dependendo de como a energia produzida. Se as rochas possurem radionucldeos, como o rdio, lamas de produo e guas residuais contero material radioativo (SHORTALL et al., 2015). Gerao de rudo na faixa de 71-83 dB. Rudo indesejado pode ser um incmodo ou um problema de sade. A exposio por mais de 8 dias a soar acima de 85 dB potencialmente perigosa. Podendo ocorrer durante a explorao e perfurao, o trfego de veculos, levantamentos ssmicos, exploses, e as operaes de sonda de perfurao (SHORTALL et al., 2015). A maioria dos sistemas geotrmicos de alta temperatura existe em regies tectonicamente ativas onde h altos nveis de estresse nas partes superiores da crosta, que se manifesta por falhamento ativo e numerosos terremotos (SHORTALL et al., 2015). Embora raras, erupes hidrotermais so um potencial risco nos campos geotrmicos lquidos. As usinas podem ocupar reas florestais, levando a desmatamento ou impactos sobre o ecossistema ao redor. A remoo de florestas pode levar a mudanas nos padres hidrolgicos dos fluxos de transmisso, o que pode ter impacto na irrigao de culturas de rios locais (SHORTALL et al., 2015). Riscos devido ao potencial de explorao geotrmica para provocar mudanas nas condies geolgicas. Retirada de vapor prximas do manto, onde h maiores temperaturas, exigem uma capacidade de perfurao a nveis muito mais profundos que a capacidade atual permite (SEED, [s.d.]). Desenvolvimentos geotrmicos podem impactar a cultura de uma rea ou a vida dos povos indgenas. A destruio do habitat pode ter efeitos adversos sobre as formas tribais de vida tradicionais e locais religiosos e culturais (SHORTALL et al., 2015). Os anti-gelificantes usados nas zonas mais frias so poluentes: apesar de terem uma baixa toxicidade, alguns produzem CFCs e HCFCs (clorofluorocarbonetos e hidroclorocarbonetos, respectivamente) (SHORTALL et al., 2015).

2.2. Vantagens da energia geotrmica A Energia geotrmica pode gerar milhares de empregos, desde a construo at o funcionamento de uma usina extratora de energia geotrmica. Nveis mais elevados de educao e alfabetizao. Devido abrangncia da eletricidade, que atualmente chega at mesmo nos lugares mais remotos (SHORTALL et al., 2015). Projetos de energia geotrmica tm impactos sobre a segurana energtica e econmica, as taxas de emprego e de outros setores econmicos, bem como pesquisa e desenvolvimento. uma energia renovvel e definida como energia que "Derivada de processos naturais que so constantemente reabastecidos. Em suas vrias formas, ele deriva diretamente do sol, ou ao calor gerado nas profundezas da terra" (SHORTALL et al., 2015). Este tipo de energia ajuda a conservar combustveis fsseis no renovveis, reduzindo o uso desses, consequentemente reduzem-se emisses que prejudicam a nossa atmosfera. As instalaes so facilmente ajustveis demanda de energia. O combustvel geotrmico est sempre onde a central est; os benefcios econmicos permanecem na regio e no aumentando/diminuindo o preo para sua produo (SHORTALL et al., 2015).

3. CONCLUSOApesar de a energia geotrmica ser considerada uma energia renovvel, ajudando assim a conservar os combustveis fsseis no renovveis, onde os mesmos causam emisses de gases que prejudicam a atmosfera. Verifica-se que a energia geotrmica tambm possui grandes desvantagens ligadas ao meio ambiente, como emisses de certos gases, desmatamentos, mudanas nas condies geolgicas, entre outros.Ainda, tem-se que essa energia restrita, pois sua instalao s vivel em regies que se apresentem tectonicamente ativa. Devido a este fator o rendimento que se consegue ainda muito baixo.Tambm, o alto custo de construo das centrais e, principalmente, o da perfurao inviabiliza muitos projetos.Tendo em vista estes fatores, conclui-se que ainda necessria muita pesquisa para que a energia geotrmica seja mais bem aproveitada, causando aumento no desenvolvimento de potencial de produo e uma maior representatividade das fontes renovveis na oferta energtica mundial.

4. REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS BERMANN, C. Crise ambiental e as energias renovveis. Rio de Janeiro: Revista Cincia e Cultura, pp. 20-29, 2007. Disponvel em: Acesso em 02 de Maro de 2015.

Energias Renovveis: Energia Geotrmica. [S.I.], [s.d.]. Disponvel em:. Acesso em 02 de Maro de 2015.

GOLDSTEIN, B., G. HIRIART, R. BERTANI, C. BROMLEY, L. GUTIRREZ-NEGRN, E. HUENGES, H. MURAOKA, A. RAGNARSSON, J. TESTER, V. ZUI. Geothermal Energy - Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation [O. Edenhofer, R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlmer, C. von Stechow (eds)], Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. 2011.

SEED. Fontes Alternativas de Energia: Geotrmica. [S.I.], [s.d.]. Disponvel em:. Acesso em 02 de Maro de 2015.SENAI. Cenrios energticos globais 2020. Curitiba- PR, 2007.

SHORTALL R., DAVIDSDOTTIRB., AXELSSON G.. Geothermal energy for sustainable development: A review of sustainability impacts and assessment frameworks. [S.I.]: Elsevier, v.44, p.391 - 406, Janeiro 2015. Disponvel em :. Acesso em 02 de Maro de 2015.