A energia geotérmica pode ser aproveitada para o uso diretamente de seu calor (uso direto) ou para a geração de eletricidade. A energia geotérmica é a energia térmica que é gerada e armazenada na Terra, como descrevemos em nosso capítulo anterior sobre o que é energia geotérmica?
No contexto de como alguém deriva essa energia, definimos quatro categorias de recursos geotérmicos:
Recursos geotérmicos rasos ou recursos de troca geográfica
- Recursos hidrotérmicos
- Sistemas geotérmicos aprimorados\/ projetados
- Sistemas geotérmicos não convencionais ou avançados
- O tipo de recurso determina como podemos extrair a energia térmica do solo para extração para a utilização de energia na superfície.
1. Recursos hidrotérmicos
A hidrotérmica refere -se a recursos hídricos aquecidos, que podem ser encontrados em recursos hidrotérmicos que estão ocorrendo naturalmente. Eles são criados pelas águas subterrâneas e características rochosas favoráveis, como fraturas ou fissuras abertas, que permitem o fluxo de fluidos entre.
Com as altas temperaturas (ER) das rochas, os fluidos são aquecidos e podem ser derivados como água quente ou vapor, se a temperatura estiver alta o suficiente. Portanto, o fluido, ou vapor, carrega o calor que pode ser usado na superfície para aplicações de calor ou para geração de eletricidade.
Esses recursos hidrotérmicos variam de temperatura de alguns graus acima das condições ambientais na superfície a temperaturas além de 350 graus Celsius (ou 660 Fahrenheit).
Recursos hidrotérmicos podem ser encontrados em ambientes vulcânicos (como na Indonésia), em ambientes sedimentares (como a bacia de Molasse alemã) e rochas úmidas quentes (por exemplo, granito fraturado com recursos hídricos).
2. Recursos não convencionais
Recursos não convencionais, como sistemas geotérmicos aprimorados ou projetados, ou os novos sistemas geotérmicos avançados, estão se aproximando de recursos geotérmicos (calor) que não possuem os fluidos necessários ou as características da rocha que permitiriam extração de calor.
Recursos não convencionais são energia geotérmica que pode ser encontrada em rochas secas quentes, por exemplo - essencialmente as configurações de base quentes, onde há calor, mas não há fluxos de água que possam ser extraídos como um transportador do calor.
Portanto, seria necessário algum elemento de troca de calor para extrair o calor da subsuperfície para a utilização de energia acima da superfície, seja para a geração de calor ou energia.
i) sistemas geotérmicos aprimorados\/ projetados (por exemplo)
A abordagem em sistemas geotérmicos aprimorados (EGS) é criar permeabilidade entre rochas e adicionar fluidos que permitiriam que eles fossem suficientemente aquecidos em um sistema sustentável (e, assim, criam artificialmente 'reservatórios' hidrotérmicos).
Isso permite derivar o calor geotérmico por baixo da superfície a ser usado na superfície. Como se cria esses reservatórios artificialmente, geralmente os chama de sistemas geotérmicos projetados.
Outro termo usado geralmente é a rocha seca dura (HDR). No passado, o termo era muito usado no contexto australiano, pelo qual 'Hard' descreveu a não permeabilidade da rocha e 'seco' descreveu o fato de que não havia líquidos que teriam permitido a extração de calor da maneira tradicional ou convencional.
Com os recursos hidrotérmicos tradicionais, geralmente tocam em temperaturas mais altas em profundidades acessíveis (por exemplo, ao longo das placas tectônicas), os sistemas de EGS permitem a batida da energia geotérmica além dessas áreas essencialmente em todo o mundo.
A energia geotérmica pode ser encontrada em todo o mundo, mas o nível de profundidade, a temperatura e a disponibilidade de fluidos determinaram o desenvolvimento até agora.
O desafio da tecnologia EGS é o custo envolvido na segmentação de temperaturas suficientes em profundidades que geralmente são muito mais altas e a economia de criar um sistema sustentável que permitiria a utilização a longo prazo.
Custos de perfuração, estimulação das rochas para torná -las permeáveis, o bombeamento de água para baixo no 'reservatório' artificial e seu bombeamento para a superfície requer em si muita energia. As temperaturas também geralmente não são tão altas; portanto, a tecnologia para gerar eletricidade também é mais complexa e mais cara.
O elemento de 'estimulação' também é frequentemente visto como crítico, pois a pressão aplicada pode criar pequenos terremotos na superfície que - particularmente nas áreas urbanas - criam preocupações do público e de outras partes interessadas.
Embora os sistemas EGS sejam frequentemente descritos como sistemas separados, a tecnologia EGS também pode ser aplicada em configurações geotérmicas convencionais.
A estimulação pode ajudar a tornar os reservatórios hidrotérmicos mais produtivos, aumentando a permeabilidade e aumentando a produção na superfície.
(ii) sistemas geotérmicos avançados
O conceito de sistemas geotérmicos avançados (AGs) foi cunhado por vários grupos direcionados a uma abordagem que removeria o risco de recursos no desenvolvimento geotérmico, a saber, a necessidade de encontrar temperatura suficiente, encontrar fluidos suficientes ou no caso de EGS criam permeabilidade suficiente.
A AGS faz isso extraindo energia térmica utilizando um sistema de circuito fechado. Ele alcança isso circulando um fluido de trabalho através de um longo poço que conduz calor da rocha ao redor do poço.
Esses conceitos foram discutidos na ciência há muito tempo, como uma solução única de poço, ou com novos esforços ganhando muita atenção em um sistema de loop fechado, não muito diferente dos sistemas rasos de troca de calor.
Esses sistemas de circuito fechado são construídos em poços perfurados que se conectam, permitindo um tipo de troca de calor configurado sob a superfície-em níveis mais profundos do que os sistemas tradicionais de troca de calor geográfico.
Esses sistemas permitiriam a extração do calor geotérmico praticamente em todos os lugares do planeta. Os projetos piloto provaram o conceito desses sistemas de circuito fechado. O desenvolvimento planejado de sistemas de escala comercial mostrará como a economia tornará esses sistemas uma opção válida e competitiva para geração de energia e uso direto.
Há ainda outra nova abordagem para utilizar energia geotérmica, que é a utilização dos chamados sistemas geotérmicos supercríticos. Se eles se enquadram na categoria de 'sistemas geotérmicos avançados' é provavelmente um pouco questionável, mas também é uma abordagem avançada para aproveitar a energia geotérmica.
O conceito de tocar sistemas geotérmicos supercríticos está batendo em temperaturas super altas de 400 graus Celsius (750 graus Fahrenheit).
A idéia é que o conteúdo de energia seja muito maior que aumentaria a produção de energia por muito bem do que nos sistemas tradicionais.
Presume -se que esse fluido do reservatório esteja em um estado "supercrítico", pois fluido, água e pressão são muito maiores.
Com temperaturas superiores a 370 graus Celsius e uma pressão de 220 bares e mais, esses poços podem ser muito mais poderosos.
O projeto de perfuração profundo da Islândia (IDDP) é provavelmente o projeto mais proeminente, analisando a exploração de como se pode tocar nessa energia poderosa. Enquanto um poço geotérmico tradicional na Islândia produz talvez cerca de 5 MW, um poço com condições supercríticas pode produzir dez vezes esse valor.
O gerenciamento de recursos de alta temperatura, alta pressão e geralmente a composição do fluido de salmoura está apresentando um desafio. Ainda resta muita pesquisa para ver como uma abordagem para expandir a extração de energia geotérmica dos fluidos supercríticos deverá ser vista.
Como uma energia limpa renovável, a energia geotérmica é a direção inevitável do desenvolvimento de novas energia, e a equipe do Vigor captura profundamente a tendência de desenvolvimento da indústria de energia, e sempre acreditamos que apenas explorando continuamente o futuro de uma maneira científica e ordenada, podemos sempre manter a posição líder na indústria. Também esperamos comunicação e cooperação aprofundadas com você no desenvolvimento do setor de energia.
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