ENERGIA GEOTERMAL Discentes: Daniel Garcia de F. Camacho

Apresentação em tema: "ENERGIA GEOTERMAL Discentes: Daniel Garcia de F. Camacho"— Transcrição da apresentação:

1 ENERGIA GEOTERMAL Discentes: Daniel Garcia de F. Camacho
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E CIÊNCIAS EXATAS CURSO DE GEOLOGIA RECURSOS ENERGÉTICOS ENERGIA GEOTERMAL Discentes: Daniel Garcia de F. Camacho Juliana Martins Docente: Prof. Dr. Elias Carneiro Daitx Rio Claro 25/05/2009

2 Esquema da apresentação
Introdução; Energia Geotermal; Histórico; Vantagens e Desvantagens; Pesquisa e Exploração; Utilização da Energia Geotermal; Energia Geotermal no Mundo; Energia Geotermal no Brasil; Energia Geotermal e Meio Ambiente; Aspectos Econômicos; Conclusões.

3 Introdução Durante o séc. XX – grande oferta de energia (combustíveis fósseis) - deu suporte ao crescimento da economia mundial; Século atual – necessidade do desenvolvimento sustentável - disponibilidade energética ser compatível com o acentuado aumento do consumo; Com isso, necessidade das fontes habituais serem substituídas por fontes renováveis; Energia Geotermal.

4 Energia Geotermal Energia obtida a partir do calor da terra, mais precisamente do seu interior; Grau geotérmico (33°C/Km) – quanto maior a profundidade, maior a temperatura.

5

6 Energia Geotermal Campos Geotermais: Água quente: T > 100°C - profundidades menores que 2 km e quando conteúdo de sal for menor que 60g/kg de fluido; Vapor úmido: águas a altas temperaturas e pressões com vapor associado, podendo conter grandes quantidades de substâncias químicas. São os campos mais abundantes, e geralmente estão associados a grandes corpos magmáticos;

7 Energia Geotermal Vapor seco ou superaquecido: T > 200°C e altas pressões. Embora contenha água no reservatório, devido a baixa permeabilidade de subsuperfície o produto extraído é constituído somente por vapor; Magma: extrusões magmáticas.

8 Energia Geotermal Zonas anômalas – limites das placas tectônicas, onde há as maiores temperaturas em menores profundidades.

9

10

11 Histórico 1904- Larderello (Itália) – mal sucedido – máquinas foram destruídas devido à presença de substâncias químicas no vapor; 1913 – 250 MW – sucesso! Durante a Segunda Guerra Mundial, produção de 100 MW, mas foi destruída na guerra; 1950 – Nova Zelândia – campos de gases de Waraikei. Em 1964 – 192MW estavam sendo produzidos, mas hoje está acabando. 1970 – Califórnia – gêiseres – 500 MW – exploração foi dramática! 1960 – 12MW e 1963 – 25MW;

12 Vantagens Energia Renovável e sustentável; Baixo custo;
Recurso planetário abundante e inesgotável; Conserva combustíveis fósseis e aumenta a diversidade de fonte de energia; Fornece energia limpa e segura; Evita a importação e com isso beneficia a economia local; Construído em vários ambientes; Competitiva comparada com outras energias quando relacionada às outras tecnologias e meio ambiente.

13 Desvantagens Presença da ácido sulfúrico (H2S);
Presença de minerais prejudiciais à saúde – tratamento ao utilizá-la e despejá-la; Subsidência na superfície – Waraikei na Nova Zelândia – superfície rebaixou em 14 metros (1950 – 1997). Taxa de subsidência é de 0,22 m/ano, onde em meados dos anos 70 era de 0,48m/ano; Poluição sonora - perfuração.

14 Pesquisa e Exploração Inventário e pesquisa em superfície;
Pesquisa Geológica e Hidrogeológica; Pesquisa Geoquímica; Pesquisa Geofísica; Poços exploratórios.

15

16 Utilização da Energia Geotermal
Uso direto (21°C - 150°C): Banhos e lazer; Aquecimento; Agricultura; Aquacultura; Indústria; Aquecimento Distrital; Geothermal Heat Pumps.

17 Utilização da Energia Geotermal
Uso indireto (120°C – 370°C): Geração de Eletricidade.

18 Uso direto Banhos e lazer: cura e prevenção

19 Uso direto Aquecimento – pescam e colocam em lagos de águas quentes para o cozimento.

20 Uso direto Agricultura – aquecer estufas.

21 Uso direto Aquacultura - acelerar o crescimento de peixes, marisco, répteis e anfíbios em viveiros.

22 Uso direto Indústria - secagem de peixes, frutas, vegetais e produtos derivados da madeira, lavagem de lãs, secagem de roupa, produção de papel e pasteurização do leite. Também é usada na extração de ouro e prata dos minérios.

23 Uso direto District Heating (Aquecimento Distrital):
A água quente passa por uma central permutadora de calor que transfere o calor para a água em tubagem separada que vai para os edifícios. Depois de passar a central permutadora, a água geotérmica é injetada de volta ao reservatório geotérmico onde será aquecida e utilizada novamente.

24

25 Uso direto Geothermal Heat Pumps: temperatura varia ao longo dos dias, enquanto a 3 metros da superfície a T é constante, entre 10°C a 16°C. Essas temperaturas constantes são utilizadas para aquecer construções no inverno, e o processo é invertido no verão.

26

27

28 Geração de Energia Há três tipos de plantas geotermais: Dry Steam;
Flash Steam; Binary – Cicle. Cada planta é construída conforme o campo geotérmico

29 Geração de Energia Dry Steam: vapor seco
Funciona a temperaturas acima de 150ºC e o tamanho das plantas varia de 0,1 a 150 MW.

30 Geração de Energia Flash Steam: água e vapor
Fluidos hidrotermais acima de 182ºC e o tamanho das plantas varia de 0,1 a 150 MW.

31 Geração de Energia Binary – Cicle: água
Água esquenta um fluido secundário, que funciona a temperaturas de 100°C a 150°C. Tamanho das plantas variam de 0,1 a 40 MW, prevlaecendo pequenas de até 3MW.

32 Geração de Energia

33 Geração de Energia

34 ENERGIA GEOTERMAL NO MUNDO
A capacidade total de energia geotermal no mundo : ANO 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2007 CAPACIDADE INSTALADA MW 1.300 3.887 4.764 5.832 6.833 7.972 8.933 9.732 Fonte: World Geothermal Generation -2007

35 ENERGIA GEOTERMAL NO MUNDO
Gráfico Ano versus capacidade instalada (MW). Fonte: World Geothermal Generation -2007

36 ENERGIA GEOTERMAL NO MUNDO
Energia geotermal corresponde aproximadamente no mundo 0,4% da energia total consumida comparada com outras energias renováveis. Fonte: World Geothermal Generation -2007

37 ENERGIA GEOTERMAL NO MUNDO
Total de Energia primária utilizada no mundo Fonte: RENEWABLES IN GLOBAL ENERGY SUPPLY

38 ENERGIA GEOTERMAL NO MUNDO

39 Production test of well Montieri 1, ravale/RadicondoliField - Italy
A View of a Steam Separator for a cluster of wells at Ohaaki – New Zeland Leyte Geothermal Power Plant - Philippines Production test of well Montieri 1, ravale/RadicondoliField - Italy The Svartsengi Geothermal Plant with swimming in the Blue Lagoon - Iceland

40 An ORMAT binary plant at East Mesa - USA
The Nesjavellir Geothermal Plant- Iceland Mindanao Geothermal Power Plants - Philippines Inside the pipework at the Heber 52 MWe double flash unit - USA

41 Estados Unidos Capacidade de gerar 3040 MW (março de 2009), porém atualmente não está produzindo na capacidade máxima (Geothermal Energy Association – Industry Update). Energia gerada através de fontes renováveis Energia elétrica total gerada Fonte: World Geothermal Generation -2007

42 Potencial e localização das regiões produtoras de energia geotermal nos Estados Unidos.
Fonte: World Geothermal Generation -2007

43 Os principais estados produtores são: Idaho, California, Nevada, Utah e Hawaii.
Fonte: World Geothermal Generation -2007

44 California Fonte:INL- Idaho National Laboratory

45 California 5% da energia elétrica gerada  Geotermal
Sendo 48% das energias renováveis utilizadas. Fonte: World Geothermal Generation -2007

46 Projetos em desenvolvimento nos EUA
Os Estados Unidos tem projetos futuros que indentificam 5487,4 MW, sendo alguns destes ainda na fase inicial de pesquisa.

47 Chevron Empresa do setor energético situada na Califórnia, que trabalha com extração, transporte de petróleo e gás natural; refinação de petróleo; produção e venda de produtos químicos e geração de energia. Maior produtora de energia geotérmica após a fusão com a empresa Unocal Corporation. 27% da produção de energia geotermal é da Chevron.

48 ENERGIA GEOTERMAL NO BRASIL
Fontes de energia geotermal no Brasil não são utilizadas diretamente para o uso de energia elétrica. O potencial para sistemas geotermais de alta temperatura parece estar restrito apenas nas ilhas atlânticas de Fernando de Noronha e Trindade Fonte: Status Report on Geothermal Energy Developments in Brazil. HANZA 2005.

49 Distribuição do fluxo térmico no Brasil (unidade em 10²¹J/m²)
Um número significante de fontes hidrotermais de baixa temperatura (<90°C) foram identificadas na área continental do Brasil sendo que mais de 50% são em bacias sedimentares. Distribuição do fluxo térmico no Brasil (unidade em 10²¹J/m²) Fonte: Status Report on Geothermal Energy Developments in Brazil. HANZA 2005.

50 No estado de Goiás e Santa Catarina há uma grande ocorrência de fontes termais com grande potencial exploratório de águas de baixa temperatura para o uso industrial e lazer. Um dos exemplos brasileiros mais conhecidos da existência de águas termais é a região de Caldas Novas, GO, onde água aquecida a cerca de 40 ºC aflora na superfície. Na região existe um parque com piscinas de água quente natural. Essa mesma água é utilizada nas casas, evitando o uso de outro tipo de energia para o aquecimento da água Fonte: Status Report on Geothermal Energy Developments in Brazil. HANZA 2005.

51 Fonte: http://www.caldasnovas.com.br/

52 Nos estados do Ceará e Rio Grande do Norte há também anomalias termais.
Na Bacia do Paraná há grandes anomalias termais isoladas. O fluxo térmico varia de 40 a 80°C, e os testes de produção indicaram que possível extrair volumes de 100 a 400 m³/h.

53 Fluxo térmico na Bacia do Paraná (unidade - mW/m²)
Fonte: Status Report on Geothermal Energy Developments in Brazil. HANZA 2005.

54 Localização dos principais sistemas geotermais em desenvolvimento.
BRT (Banho, Recreação e Turismo), PIS (Potencial industrial), TDB (Banhos Terapeuticos e Águas para Beber). Fonte: Status Report on Geothermal Energy Developments in Brazil. HANZA 2005.

55 A Petrobrás, maior produtora de energia a partir de fontes não renováveis do Brasil, também utiliza a energia geotérmica. É o caso do Poço UB-60, onde a geotermia atua no aquecimento de gás natural Fonte: Status Report on Geothermal Energy Developments in Brazil. HANZA 2005.

56 ENERGIA GEOTERMAL E MEIO AMBIENTE
Energia geotermal, comparada com outras fontes energéticas, é considerada uma energia limpa. É também denominada recurso renovável O maior impacto ambiental é a poluição de ar e águas de rios e lagos. Dentre os gases não condensáveis, o CO2 é o mais abundante e o H2S o de maior preocupação. Fonte: World Geothermal Generation -2007

57 As plumas visíveis nas usinas geotérmicas são emissões de vapor d'água, e não fumaça. Devido às usinas geotérmicas não queimarem combustíveis fósseis, elas não liberam emissões atmosféricas. Comparação de emissões de gases com fontes não renováveis Fonte: World Geothermal Generation -2007

58 Poluição sonora Comparação de sons (em decibels)
Fonte: World Geothermal Generation -2007

59 ASPECTOS ECONÔMICOS Os investimentos necessários para instalação de plantas geotérmicas são relativamente caros. O custo varia de acordo com: -Tipo do recurso utilizado (temperatura, composição química dos fluidos, produtividade do poço); -Acesso -Localização -Tamanho da planta -Tempo de instalação da planta Fonte: A Handbook on the Externalities, Employment, and Economics of Geothermal Energy -2006

60 Fonte: A Handbook on the Externalities,
Employment, and Economics of Geothermal Energy -2006

61 Cada dólar investido em energia geotermal resulta em um retorno para a economia de US$ 2,50.
Ou seja, do investimento necessário para uma planta de 50 MW, US$ 350 milhões voltam para a economia americana. Fonte: A Handbook on the Externalities, Employment, and Economics of Geothermal Energy -2006

62 CONCLUSÕES Apesar das tentativas para reduzir a poluição dos combústiveis fósseis, o planeta continua a produzir grandes quantidades de poluição. Uma alternativa que vem sendo buscada é o uso das energias renováveis. A energia geotermal mostra-se pouco ofensiva para o meio ambiente como a maioria de outras fontes renováveis, ao mesmo tempo oferece confiança e é uma fonte de energia que é única entre as opções disponíveis. Com mais investimentos e incentivos pelos governos, haverá melhorias significativas no aproveitamento deste tipo de energia.

63 Referências Bibliográficas
IGA - International Geothermal Association – INL-Idaho National Laboratory – hed=true Geothermal Energy Association - The Future of Geothermal Energy Energia Geotermal uma alternativa pouco lembrada no Brasil -