No nosso dia –a – dia, qualquer actividade (por exemplo praticar desporto, fazer funcionar uma máquina, fabricar materiais e cozinhar alimentos) necessita de energia. Energia é a capacidade de provocar uma acção. Sempre que qualquer coisa acontece está presente um tipo de energia que se transforma noutro. Por exemplo, enquanto o leitor lê estas palavras, no interior dos seus olhos a energia luminosa está a transformar-se em energia eléctrica. Esta e a energia luminosa são dois tipos de energia de um conjunto que vai ser referido a seguir. A energia eléctrica é a energia dos electrões em movimento, como acontece numa corrente eléctrica que passa através de um fio ligado a uma pilha. A energia luminosa é aquela que é detectada pela vista – os raios de luz, na forma de radiação electromagnética, deslocam-se até aos nossos olhos incidindo sobre a retina destes, produzindo sinais eléctricos que se deslocam dos nervos até ao cérebro, o que nos faz ver. A energia sonora é aquela que é detectada pelo ouvido – o som desloca-se até aos nossos ouvidos sob a forma de ondas sonoras que são vibrações do ar, sendo esta energia sonora transformada em sinais eléctricos que passam, através dos nervos, para o cérebro, e ouvimos o som. A energia potencial é aquela que é armazenada num corpo ou num sistema devido à sua posição, forma ou estado. A energia química é aquela que está armazenada em compostos como alimentos, petróleo e carvão. A energia nuclear é aquela produzida pela actividade existente no interior do núcleo de um átomo (este liberta energia quando se desintegra, como acontece na cisão, ou quando se combina com outro núcleo, como acontece na fusão nuclear). A energia cinética é aquela que um corpo ou sistema têm por estarem em movimento. A energia calorífica existe no interior de um objecto ou substância – um objecto tem mais calor quando está quente e menos calor quando está mais frio. Por fim, a energia radiante é aquela que uma determinada fonte (o Sol, por exemplo) irradia, sendo a energia radiante uma radiação electromagnética.
A grandeza energia mede-se em joules (unidade S.I.) em tributo ao físico inglês James Prescott Joule, que demonstrou que existem diferentes tipos de energia que se podem transformar uns nos outros, o que conduziu à lei da conservação da energia. Segundo esta lei, a quantidade total de energia de um sistema permanece constante. É por isso que se afirma que a energia conserva-se. No entanto, ao ser utilizada, degrada-se, sendo que este facto justifica um uso racional da energia. Para se obter energia é necessário recorrer a várias fontes. De todas, o Sol é a principal fonte de energia. É o sol que fornece a energia indispensável para as plantas realizarem a fotossíntese e assim crescerem e sobreviverem. Depois, as plantas fornecem energia aos animais que delas se alimentam. O Homem, por sua vez, extrai dos alimentos (animais e plantas) a energia de que necessita. Já os restos de seres vivos sem vida, após terem sofrido um conjunto de transformações durante milhões de anos, dão origem aos combustíveis fósseis – petróleo, carvão e gás natural. Estes combustíveis assumem um importantíssimo papel na produção de energia actual. Os combustíveis fósseis são produtos que se encontram no subsolo e que se formam a partir de restos orgânicos sujeitos a pressões e temperaturas elevadas. O seu uso só se verificou após a Revolução Industrial. A partir deste marco histórico registou-se um grande desenvolvimento económico e tecnológico da humanidade, muito por culpa destas fontes de energia. No entanto, os combustíveis fósseis são fontes de energia não renováveis, uma vez que demoram milhões de anos a formarem-se, o que impossibilita a sua renovação em tempo útil. É por este facto que se considera que as suas reservas se esgotarão, tendo em conta o ritmo actual de extracção e consumo. Para além disto, o petróleo, o carvão e o gás natural provocam grandes focos de poluição no nosso planeta, colocando em perigo a vida terrestre. Devido a estes factos, a procura de novas fontes de energia era inevitável. É por isso que surgiram as energias alternativas, resultantes da exploração de forças naturais, como a água, as marés, o vento, o sol, e de fontes naturais, como os restos orgânicos e o calor do interior da Terra. Todas estas fontes de energia são renováveis, sendo então inesgotáveis. Para além disto, são energias mais limpas que os combustíveis fósseis, não provocando grande poluição no nosso planeta. Neste blogue vai poder encontrar textos explicativos das seis energias alternativas mais conhecidas, bem como outros documentos do seu interesse. Consultando o nosso suporte informático, vai de certeza perceber que as energias alternativas são as melhores para o futuro do nosso frágil planeta.
ENERGIA HIDROELÉCTRICA
A água é um recurso com um valor não calculável para a humanidade, participando praticamente em todas as suas actividades, desde a alimentação até à produção de energia. Este texto vai destacar este último ponto, ou seja, vai destacar a produção de Energia Hidroeléctrica.
A Energia Hidroeléctrica é aquela que é proveniente do movimento das águas doces. Quando chove nas colinas e montanhas a água concentra-se em rios, ribeiras e correntes que se deslocam para o mar. A energia é produzida por meio do aproveitamento do potencial hidráulico existente nos fluxos de água, como rios e lagos, utilizando desníveis naturais, como quedas de água, ou artificiais, produzidos pelo desvio do curso original do rio.
Nos tempos antes de Cristo, os Gregos e os Romanos inventaram diversas máquinas para aproveitarem a energia da água (rodas de pás, parafusos hidráulicos, moinhos de água). No entanto, só a partir do século X é que se começou a tirar melhor partido da energia hidráulica, com a difusão dos moinhos de água. Actualmente as potencialidades hídricas são utilizadas na produção de energia eléctrica, sendo tal produção principalmente efectuada através de centrais hidroeléctricas de maior ou menor dimensão (as maiores são geralmente chamadas barragens hidroeléctricas e as mais pequenas são geralmente chamadas PCHs – pequenas centrais hídricas).
Para a produção de energia hidroeléctrica de forma contínua no tempo é necessário que haja um fluxo de água. Por isso é que se constroem reservatórios de água chamados barragens. Por norma, constroem-se diques que detêm o curso da água, que se acumula em tal reservatório. Noutros casos, existem diques que não param o curso natural da água, mas que a obrigam a passar pela turbina, para produção de energia eléctrica.
A barragem cria uma nascente ou altura de onde a água corre. Um tubo transporta a água do reservatório até à turbina. Quando a água fluente faz girar lâminas numa turbina, a energia cinética resultante do movimento da água é transformada em energia mecânica. A força das águas nas lâminas de turbina gira o rotor, a parte móvel do gerador eléctrico, que é um dispositivo que funciona com base nas leis da indução electromagnética e que consiste numa espira em forma de círculo. Esta está imersa num campo magnético e roda em torno de um eixo perpendicular às linhas desse campo. Quando fazemos a espira girar com movimento regular, o fluxo magnético que atravessa a sua superfície varia continuamente. Surge assim, na espira, uma corrente induzida periódica. A cada meia volta da espira o sentido da corrente se inverte, por isso ela recebe o nome de corrente alternada. Quando a água concluiu a sua tarefa, continua a fluir para satisfazer outras necessidades.
Assim que a electricidade é produzida, deve ser enviada para onde é necessária - as nossas casas, escolas, escritórios, fábricas, entre outras instituições. São usadas vastas redes de linhas de transmissão e instalações para nos trazer a electricidade numa forma em que a possamos usar. Toda a electricidade produzida numa central eléctrica vem primeiro através de transformadores que levantam a voltagem para que possa viajar a grandes distâncias através de cabos de alta tensão (A voltagem é a força que faz os electrões deslocarem-se numa corrente eléctrica.) Em subestações locais, os transformadores reduzem a voltagem para que a electricidade possa ser dividida e direccionada através de determinada área. Estes transformadores que se encontram em postes (ou subterrâneos, em alguns bairros) reduzem ainda mais a energia eléctrica até à voltagem para aparelhos e uso doméstico. Quando a electricidade chega às nossas casas, um contador mede a quantidade de electricidade que usamos em quilowatt por hora.
A energia hidroeléctrica tem a energia solar como fonte de renovação. O ciclo dá-se através da evaporação da água dos rios, lagos, mares e oceanos, pela radiação solar directa e pelos ventos. O vapor de água mistura-se com o ar atmosférico e sobe até formar as nuvens. Boa parte dessas nuvens é transportada pelos ventos até regiões de maior altitude. Através da chuva, a água é devolvida ao solo, passando a alimentar os rios nos seus fluxos descendentes.
O processo de produção de energia referido em parágrafos anteriores apresenta várias vantagens:
• Produção de energia eléctrica sem necessidade de poluição e é uma fonte contínua de energia;
• As barragens podem permitir regular os cursos de água;
• A água aprisionada pode ser utilizada na irrigação e outros fins;
• A energia produzida pode ser armazenada.
No entanto, existe também um lado negativo na produção de energia hidroeléctrica. As desvantagens são:
• A construção de barragens tem um grande impacto geográfico e biológico, pois altera a fauna e flora do local onde é construída a barragem;
• Obriga à inundação de grandes áreas, provocando a deslocação de populações;
• Existe o risco de ruptura da barragem e provocar uma grande cheia com poder altamente destrutivo.
A Energia Hidroeléctrica é a forma de energia renovável mais utilizada no mundo. O consumo mundial deste tipo de energia ronda os 20%. Os países onde a produção é maior são os Estados Unidos da América, o Canadá, a China, a Rússia e o Brasil, havendo nestes grande quantidade de recursos hídricos. Actualmente, em Portugal, cerca de 30% da electricidade consumida no País tem origem hídrica, sendo que o potencial de aproveitamento de energia hídrica está distribuído por todo o território nacional, com maior concentração no Norte e Centro do país. Estas percentagens de utilização deste tipo de energia são boas, mas o trabalho deve continuar com vista a uma redução da utilização dos combustíveis fósseis.
.
CONFIGURAÇÃO DE FORNECIMENTO, E SISTEMAS DE ARMAZENAMENTO
Apesar de ser uma fonte relativamente barata a energia eólica apresenta algumas características que dificultam seu uso como fonte regular de energia, além de sua ocorrência ser irregular para pequenos períodos, a quantidade de energia diária disponível, pode variar em muitas vezes de uma estação do ano para outra, em um mesmo local.
O fato da potência disponível variar com o cubo da velocidade do vento, dificulta muito a questão do dimensionamento e a escolha do local para instalação, limitando seu uso apenas em regiões de ventos fortes e relativamente constantes.
Actualmente os sistemas mais comuns de fornecimento de energia utilizando sistemas eólicos são:
Sistemas eólicos de grande porte interligados a rede pública de distribuição - por dispensarem sistemas de armazenamento são bastante viáveis representando actualmente a maior evolução em sistemas eólicos, já apresenta custos paritários ao das hidroeléctricas. Nesta configuração os sistemas eólicos podem ter uma participação na ordem de 15% do fornecimento total de energia, envolvendo a definição deste percentual estudos específicos de vários factores que garantam fornecimento regular e a qualidade de energia do sistema interligado como um todo. Sistemas híbridos diesel-eólico de médio porte - nestes os geradores eólicos podem representar factor de economia de combustível com custos bem atraentes para locais onde não dispõe da rede de distribuição interligada e dependam de geradores a diesel para fornecimento de energia eléctrica, como o motor diesel garante a regularidade e estabilidade no fornecimento de energia, dispensando sistemas de armazenamento, e o transporte do diesel representa um custo adicional, a implementação de aerogeradores é neste caso bastante compensador e recomendado. Sistemas eólicos autónomos / armazenamento - sistemas de energia eólica autónomos para fornecimento regular de electricidade, tornam-se bastante dispendiosos devido as complicações dos sistemas de armazenamento, que devem compensar não só as variações instantâneas e diárias, mas também compensar a variação da disponibilidade nos períodos do ano, Sendo sua aplicação limitada a pequenos sistemas para recarga de baterias, em regiões remotas, principalmente para fornecimento de electricidade para equipamentos de comunicação e electrodomésticos, onde o benefício e conforto compensam o alto custo por watt obtido. Outros usos diversos da geração de electricidade, como aeromotores para bombeamento de agua são mais compatíveis com o uso singular da energia eólica. Talvez o desenvolvimento de tecnologias de obtenção, aplicação e estocagem do hidrogénio, venham a representar uma nova opção para um sistema de armazenamento compatível com a energia eólica, possibilitando sistemas eólicos ou eólico-solares autónomos economicamente viáveis.
ENERGIA SOLAR
Como já foi referido, Sol é a principal fonte de energia. É o sol que fornece a energia indispensável para as plantas realizarem a fotossíntese e assim crescerem e sobreviverem. Depois, as plantas fornecem energia aos animais que delas se alimentam. O Homem, por sua vez, extrai dos alimentos (animais e plantas) a energia de que necessita.Já os combustiveis fósseis resultam da decomposição de seres vivos durante milhões de anos, sendo que a energia que tais combustíveis acomulam resultou da absorção de energia solar (directa ou indirecta) durante o período de sobrevivência do ser vivo. Actualmente surgiu uma nova forma de aproveitar esta energia , obtendo-se electricidade.
No centro do Sol, os núcleos de átomos de hidrogénio fundem-se originando núcleos de hélio. A sua superfície atinge uma temperatura de perto dos 6000 K. A energia resultante desta reacção é radiada para o espaço, e parte dela atinge a atmosfera terrestre com uma intensidade de cerca de 1.373 W/m2. Aproximadamente 19% é absorvido pela atmosfera e 35% é reflectido pelas nuvens. Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar está na forma de luz visível e luz ultravioleta. A radiação disponível à superfície terrestre divide-se em três componentes:
- directa: a que vem "directamente" desde o disco solar;
- difusa: a proveniente de todo o céu excepto do disco solar, das nuvens, gotas de água, etc.;
- reflectida: proveniente da reflexão no chão e dos objectos circundantes.
A soma das três componentes é denominada como radiação global e representa cerca de 1.000 W/m2.O espectro de luz solar na superfície da Terra é mais difundida em toda a gama visível e infravermelho e uma pequena gama de radiação ultravioleta.
Quanto às formas de captação da energia solar, existem três tipos de conversão: conversão química, eléctrica e térmica. A conversão directa da energia solar em energia eléctrica pode ocorrer através de dois processos: conversão termoeléctrica e conversão fotoeléctrica, cada um deles podendo ser realizado de diversas maneiras.
As formas mais importantes de conversão química da energia solar são os processos foto-bioquímicos. Os organismos biológicos classificados como produtores sintetizam hidratos de carbono a partir de água e dióxido de carbono, absorvendo energia solar e armazenando-a em forma de ligações químicas. Essa energia atravessa os níveis tróficos da cadeia alimentar e, após a morte dos organismos, esta energia volta ao espaço. Os combustíveis fósseis – petróleo, carvão e gás natural - resultam de um conjunto de transformações que ocorrem no subsolo terrestre e durante milhões de anos de restos de seres vivos, sendo que a energia que eles têm acumulada resultante da absorção de energia solar durante o seu período de sobrevivência. Para além disto, é de destacar o papel importante que a energia solar tem sobre a energia de biomassa, que também é uma fonte renovável com grandes perspectivas de aplicação em grande escala. A energia de biomassa é aquela que é obtida a partir da combustão de material orgânico de origem animal ou vegetal. Tal energia é aquela que se encontra acumulada e que resultou ou da absorção directa de energia solar (por parte dos produtores) ou da absorção indirecta (por parte daqueles que se alimentam de outros seres vivos).
Entre os vários processos de aproveitamento da energia solar, os mais usados actualmente são a produção de energia eléctrica e o aquecimento de água.
A produção de energia eléctrica através da luz é feita por células solares. Estas células têm na sua constituição o elemento silício, que é um material semicondutor. Por sua vez, as células solares são agrupadas entre si, formando um módulo solar. O painel solar constrói-se acoplando vários módulos solares entre si, em série e/ou paralelo. Um sistema composto pelo painel, controlador de carga, acumulador e acessórios é denominado por Gerador Fotovoltaico.
Em relação à célula fotovoltaica, o seu funcionamento vai ser explicado a seguir. Quando a radiação atinge o semicondutor que constitui a célula fotovoltaica, uma parte é absorvida, outra é reflectida e a outra é transmitida. Somente a energia que é absorvida pode gerar electricidade, excitando os electrões do cristal de silício para níveis de energia mais elevados, transformando-os em electrões livres. Este é o chamado efeito fotovoltaico. Esses electrões livres podem movimentar-se entre os átomos da estrutura cristalina. Cada electrão deslocado deixa no seu lugar uma lacuna (“carga positiva”), que também pode vaguear pelo cristal. O campo eléctrico formado na junção desloca os electrões para a chamada camada do tipo-n, que fica com um excesso de electrões, ou seja, carregada negativamente. As lacunas, por sua vez, são deslocadas para a chamada camada do tipo-p, que fica, por isso, com um défice de electrões, ou seja, fica carregada positivamente. Se a célula for ligada, através dos seus contactos de superfície, a um circuito externo, os electrões livres irão percorrê-lo, produzindo-se uma corrente eléctrica entre as duas camadas do semicondutor.
Os geradores fotovoltaicos são muito seguros e simples, não necessitam do controle humano, funcionam automaticamente e, adequadamente instalados, não causam acidentes que possam trazer danos graves. Geram energia na presença da luz, não sendo necessária a incidência directa da luz solar, apesar de ser recomendável. Isto significa que há geração eléctrica mesmo em dias nublados. O rendimento altera-se conforme haja maior ou menor intensidade da luz. A geração só se interrompe na ausência quase total de luz, como à noite acontece. Por fim, a corrente gerada é de forma contínua e pode ser guardada em acumuladores eléctricos (baterias), para o seu uso quando necessário ou à noite. Não há limite de capacidade de geração.
O aquecimento da água, apesar de também ser feito com a ajuda de painéis solares (quando se pretende aquecer grandes quantidades), é principalmente realizado por aparelhos denominados de colectores solares. Estes, juntamente com o reservatório de água fria e o reservatório térmico ou boiler, constituem um sistema de aquecimento de água por energia solar.
Um colector solar consiste numa caixa hermeticamente fechada com uma abertura de vidro ou material transparente. Esta cobertura tem como finalidade a de provocar o efeito de estufa. Todo o interior de colector é feito de alumínio que é pintado de preto para que a absorção de energia radiante seja máxima. Para esta situação também contribui os fios de cobre, onde circula a água. Por condução, o calor absorvido pela chapa e pelos tubos é transferido para a água. Esta, uma vez aquecida, fica menos densa e sobe, indo para o reservatório. Ao mesmo tempo, a água mais fria desce da parte inferior do reservatório. A água quente, pronta para consumo, é retirada da parte superior do reservatório, uma nova quantidade de água é introduzida na parte inferior, prosseguindo o processo.
Tanto os painéis como os colectores têm algumas condições ideais de funcionamento. Em primeiro lugar, estes equipamentos devem ser em locais ventilados e onde não existam objectos capazes de produzir sombra nas horas de maior irradiação solar. Para além disto, devem estar orientados para Sul (em Portugal), tendo uma inclinação de 45 a 50ºgraus relativamente à horizontal.
Tal como todas as formas de energia, o aproveitamento da energia solar tem as suas vantagens e desvantagens.
Vantagens:
• A energia solar não polui durante o seu uso. A poluição decorrente da fabricação dos equipamentos necessários para a construção dos painéis solares é totalmente controlável, utilizando as formas de controlo existentes actualmente.
• As centrais necessitam de uma manutenção mínima.
• Os painéis solares são a cada dia mais potentes, ao mesmo tempo que o seu custo vai descendo. Isso torna cada vez mais a energia solar uma solução economicamente viável.
• A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois a sua instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas de transmissão.
• Em países tropicais, a utilização da energia solar é viável em praticamente todo o território, e, em locais afastados dos centros de produção energética, a sua utilização ajuda a diminuir a perda de energia que ocorreria na transmissão.
Desvantagens
• Um painel solar consome uma quantidade enorme de energia para ser fabricado. A energia para a fabricação de um painel solar pode ser maior do que a energia gerada por ele.
• Os preços são muito elevados em relação aos outros meios de energia.
• Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação atmosférica (chuvas, neve), além da ausência de produção durante a noite, o que obriga a que existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia em locais onde os painéis solares não estejam ligados à rede de transmissão de energia.
• Locais em latitudes médias e altas (Ex: Finlândia, Islândia, Nova Zelândia e Sul da Argentina e Chile) sofrem quedas bruscas de produção durante os meses de Inverno devido à menor disponibilidade diária de energia solar. Locais com frequente cobertura de nuvens (Londres), tendem a ter variações diárias de produção de acordo com o grau de nebulosidade.
• As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando comparadas, por exemplo, aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), à energia hidroeléctrica (água) e a biomassa (bagaço da cana ou bagaço da laranja).
Em suma, a energia solar é mais uma energia renovável em desenvolvimento capaz de fazer face a uma provável extinção dos combustíveis fósseis.
A energia de biomassa é a energia obtida a partir da combustão de material orgânico de origem animal ou vegetal que é utilizada como combustíveis a partir dos resíduos agrícolas, madeira, plantas como a cana-de-açúcar e o lixo municipal, tendo como objectivo a produção de energia, convertendo estes materiais em combustível com posterior aproveitamento para os transportes, indústrias ou mesmo residências. A produção desta energia eléctrica a partir da biomassa, é muito defendida como uma alternativa importante para países em vias de desenvolvimento e, como tal, vários governos lançaram programas que visam o incremento destas energias e o aumento da eficiência de sistemas para a combustão, gaseificação (que consiste na conversão da biomassa num gás combustível que é utilizado para gerar vapor, o qual vai ligar uma turbina, que, por sua vez liga um gerador que converte a energia mecânica em electricidade) e pirólise da biomassa (consiste no fornecimento de energia sob a forma de calor à biomassa, que, através de uma reacção química, é convertido em óleo. Este, pode ser posteriormente queimado como o petróleo, também para a produção de electricidade). Na transformação dos resíduos orgânicos é possível obter biocombustíveis como o biogás, o bioálcool e o biodiesel que posteriormente libertarão
ENERGIA ONDAS E MARÉS
Até ao momento, o homem tem feito muito pouco para aproveitar a energia das ondas e marés e utilizá-la convenientemente. Mas também na realidade há poucos locais no globo onde o nível de água sobe e baixa o suficiente para que valha a pena realizar a operação. A energia das ondas é aquela causada pelo movimento ondulatório e rítmico das águas do mar, provocado geralmente pelo vento. As ondas movem-se perpendicularmente à sua direcção e dentro delas as partículas de água movem-se formando linhas circulares ou elípticas que são cada vez de menor tamanho à medida que aumenta a profundidade. A altura das ondas depende basicamente da força do vento e da profundidade das águas. A energia das marés caracteriza-se pelos movimentos oscilatórios de subida e descida originadas pela influência perturbadora que o Sol e a Lua exercem sobre a gravidade terrestre. Durante as marés, a água oscila entre um ponto denominado baixo-mar ou maré baixa e outro denominado praia-mar ou maré alta. Como já sabemos, as marés produzem-se em consequência da atracção que a Lua e o Sol exercem sobre a Terra. O mecanismo vai ser explicado já de seguida. A Terra e a Lua giram à volta de um centro de gravidade comum, situado no núcleo do nosso planeta. Por este motivo qualquer ponto da Terra experimenta uma força centrífuga oposta à direcção da Lua e esta força centrífuga anula quase por completo a força oposta, isto é, a atracção que a Lua exerce sobre qualquer ponto do nosso planeta. No entanto, esta diferença entre estas forças de atracção é precisamente a causa das marés. Desde algum tempo que as marés são aproveitadas como fontes de produção de energia eléctrica nas chamadas centrais maremotrizes. Estas centrais são dotadas de turbinas reversíveis, capazes de aproveitar a força da água tanto a maré alta como a maré baixa. A primeira central maremotriz foi construída na cidade francesa de Saint-Malle, nas margens do canal da Mancha. Foi inaugurada em 1966 e o seu potencial energético alcança os 180000 megavolts. Em suma, a energia produzida a partir do aproveitamento das ondas e marés é pouca. Mas espera-se que o aproveitamento destes fenómenos da Natureza aumente nos próximo anos.
ENERGIA GEOTÉRMICA
A Energia geotérmica, ou energia geotermal, é a energia que aproveita o calor proveniente do interior da Terra. Aproveita-se esta energia sob a forma de calor para a geração de electricidade devido à necessidade de se obter energia eléctrica de uma maneira mais limpa e em quantidades cada vez maiores. Pode ser aproveitada em locais com actividade vulcânica, onde existem águas ou rochas a temperatura elevada, ou em zonas onde seja possível atingir estratos magmáticos.
Abaixo da crosta terrestre existe um manto composto por rochas líquidas a altas temperaturas, designado por magma. Nestas zonas, os depósitos ou correntes de água são aquecidos pelo magma até temperaturas às vezes superiores a 140 ºC. Quando a água ou vapor emergem através de fissuras na crosta, aparecem os géisers, as fumarolas e as fontes termais. O aproveitamento da energia geotérmica, bem como a escolha do tipo do sistema, são determinados por uma série de condições e características geológicas (como temperatura e pressão) que estabelecem a existência de jazidas geotérmicas. Podemos encontrar basicamente 4 tipos de conversores de energia:
• Vapor Seco;
• Central Flash;
• Pedra Seca Quente;
• Ciclo Binário.
Falando do vapor seco, esta fonte é raramente encontrada. Em reservas deste tipo, onde as pressões são altíssimas, produz-se vapor, mas muito pouca água. O vapor é entubado directamente numa central de vapor seco que proporciona a força para girar o gerador de uma turbina.
Uma reserva que produz maioritariamente água quente é chamada de reserva de água quente e é utilizada uma central chamada Flash. A água, que está entre 130ºC e 330ºC, é trazida à superfície através de um poço e devido à pressão converte-se em vapor. O vapor logo move as turbinas.
Falando da pedra seca quente, existem regiões de alto fluxo de calor que possuem rochas a temperaturas altíssimas. Porém essas rochas são impermeáveis de tal modo que não há circulação de líquido para transportar calor. O sistema funciona basicamente da seguinte maneira: num poço injecta-se água que se aquece ao entrar em contacto com a rocha quente. Essa água vira vapor e é expelida por outro poço, onde há uma usina geotérmica instalada.
Por último, as centrais binárias são locais onde a água geotérmica transfere calor a um líquido que ferve a temperaturas mais baixas que as da água, convertendo-o em vapor e movendo as hélices da turbina. Tais centrais são utilizadas devido á existência de algumas reservas que possuem fluidos (líquidos) a temperaturas menores que 220ºC, não possuindo calor suficiente para produzir rapidamente vapor e gerar energia.
Através de tubos, o vapor proveniente destas fontes referidas é levado até a uma usina geotérmica. Tal como numa central eléctrica convencional, termoeléctrica por exemplo, o vapor sob alta pressão faz com que as lâminas das turbinas girem como uma ventoinha. Esse movimento gera energia mecânica que é transformada em energia eléctrica através de um gerador.
Este tipo de energia tem vários aspectos positivos:
• Uma das mais benignas fontes de energia.
• Mais barata do que os combustíveis fósseis.
• A emissão de gases poluentes (CO2 e SO2) é praticamente nula.
• A área requerida para a instalação da usina é pequena.
• Estimula os negócios regionais.
• Pode abastecer comunidades isoladas.
• Baixo custo de operação, devido ao baixo custo do combustível.
• Geração de empregos (mão-de-obra barata e especializada).
No entanto, nem tudo pode ser visto de uma maneira positiva. Existem vários aspectos negativos que se devem referir:
• É uma energia muito cara e pouco rentável.
• Pode causar deterioração ao ambiente, ainda que a reinserção de água seja feita.
• Pode levar o campo geotérmico ao esgotamento.
• A energia deve ser posta em uso no campo geotérmico ou próximo dele.
• O calor perdido aumenta a temperatura do ambiente.
• Emissão de H2S (ácido sulfídrico) com odor desagradável, corrosivo e nocivo à saúde.
• Altos custos para reconhecimento e pesquisa do local.
Os Estados Unidos é o país onde esta energia geotérmica é mais utilizada. Em Portugal, existem várias unidades de produção de electricidade instaladas nos Açores, e conhecem-se utilizações directas em Lisboa e S. Pedro do Sul.
