Como funciona a geração de energia geotérmica?
A geração de energia geotérmica funciona extraindo energia do calor profundo da Terra. Em alguns lugares, como as ilhas da Islândia, Filipinas e Japão, são comuns fontes termais geotérmicas, tornando a energia facilmente acessível. Em outros lugares, o calor suficiente é encontrado apenas mais de 1,6 km abaixo da superfície, tornando impraticável a extração de energia geotérmica. Buracos cavados até esse nível em qualquer lugar geralmente podem ser usados para produzir energia geotérmica.
A primeira estação de geração de energia geotérmica foi construída em 4 de julho de 1904, no campo de vapor seco de Larderello, na Itália, e testada pelo príncipe Piero Ginori Conti, fazendo uso da geração de energia geotérmica com pouco mais de um século. Ainda assim, a geração geotérmica de energia não é uma importante fonte de energia em todo o mundo, representando apenas 0,1% da energia global, ou uma capacidade de cerca de 100 gigawatts. A energia geotérmica é usada extensivamente apenas pelos países das Filipinas e da Islândia, onde eles representam de 15 a 20% da geração de eletricidade.
O método mais comum de operação de uma usina geotérmica é o ciclo binário, pelo qual a água quente moderadamente proveniente de fontes de calor geotérmicas rasas é passada por tubos, chamados trocadores de calor, contendo um fluido secundário - hidrocarboneto de butano ou pentano - com um ponto de ebulição muito inferior à água. O calor faz com que o fluido secundário passe a vapor, o que aciona turbinas que geram eletricidade. O fluido é então recondensado e usado por mais ciclos. A pressão do fluido secundário é geralmente bastante alta, em torno de 500 PSI.
A energia geotérmica de rocha seca quente é outro tipo de geração de energia geotérmica; esse método bombeia a água profundamente para a Terra, colocando-a em contato com a rocha quente e seca que dá nome ao método. A rocha aquece a água, que é bombeada para fora e usada diretamente com turbinas a vapor ou bombeada através de um sistema de ciclo binário. Também conhecidas como Sistemas Geotérmicos Aprimorados, essas plantas têm uma vida útil de 20 a 30 anos antes que a rocha esfrie demais para que a planta seja econômica. O calor total se recupera em 50-100 anos.
Outro tipo de geração de energia geotérmica são as usinas de vapor instantâneo. Essas plantas puxam água quente e de alta pressão das profundezas da Terra para os tanques, onde a queda de pressão faz com que a água se transforme em vapor, que é então usado para transformar turbinas. Um dos tipos mais antigos é o calor direto, que puxa a água quente da superfície da Terra para dentro de canos para aquecer edifícios, aquecer água para piscicultura, cultivar plantas em estufas, pasteurizar leite etc. Isso só funciona em áreas onde calor quente suficiente a água está disponível perto da superfície.