Num artigo apresentado no mês passado na Universidade de Stanford, um cientista geotérmico detalhou as lacunas na investigação e desenvolvimento que devem ser colmatadas antes que a energia geotérmica limpa possa potencialmente alimentar o planeta.

Explorar a energia geotérmica limpa abaixo dos nossos pés como uma forma de energia renovável tem atraído cada vez mais atenção à medida que o mundo avança em direção a alternativas aos combustíveis fósseis na batalha contra as alterações climáticas.

Um relatório de 58 páginas divulgado em 18 de Março pelo Departamento de Energia dos EUA centra-se no potencial da energia geotérmica da próxima geração para transformar o panorama energético dos EUA.

Mas ainda há trabalho a ser feito.

O novo documento destaca os desafios que a energia geotérmica enfrenta e o que devemos fazer para garantir que ela possa ser utilizada.

Trenton T Cladouhos, autor do artigo, disse: “As ferramentas para resolver os desafios científicos e de engenharia estão disponíveis. É uma questão de colaboração internacional e multidisciplinar, integração de sistemas e projetos de demonstração.”

Ele acrescentou: “A indústria está ocupada liberando o potencial geotérmico em todas as temperaturas e lugares. Nunca houve um momento melhor para estar na indústria geotérmica.”

Extraindo rochas superquentes

As observações de Cladouhos centraram-se nos desafios associados à extração de energia geotérmica limpa do subsolo profundo, onde rochas superquentes se encontram a temperaturas superiores a 375°C.

A água canalizada através dessas áreas tornar-se-ia supercrítica. Esta fase semelhante a vapor pode transportar cerca de cinco a dez vezes mais energia do que a água quente normal, tornando-a uma fonte de energia extremamente eficiente se puder ser canalizada para turbinas que a convertam em eletricidade.

O documento afirma: “A recuperação de apenas 2% da energia térmica armazenada em rocha quente 3-10 km abaixo do território continental dos EUA é equivalente a 2.000 vezes o consumo de energia primária dos EUA.”

Um problema fundamental para esse fim é simplesmente chegar lá. As perfuratrizes usadas pelas indústrias de petróleo e gás não foram projetadas para suportar temperaturas e pressões extremas quilômetros abaixo, onde se encontra a maior parte da energia geotérmica limpa.

Pesquisadores de todo o mundo estão trabalhando em sistemas geotérmicos projetados (EGS), essencialmente radiadores subterrâneos ou trocadores de calor, que visam fazer exatamente isso. Empresas como a Eavor e a Fervo Energy estão a desenvolver e a utilizar diversas abordagens no terreno, mas nenhuma foi demonstrada a temperaturas superiores a cerca de 200°C.

“Se realmente queremos que a energia geotérmica seja um divisor de águas, temos que operar em temperaturas superaquecidas, ou acima de 375°C”, disse Cladouhos.

Colmatar lacunas em I&D para desbloquear energia geotérmica limpa

A palestra de Cladouhos abordou 14 lacunas na investigação e desenvolvimento que devem ser colmatadas para desbloquear a energia geotérmica limpa. Estes estão organizados em três categorias: ciência básica, ferramentas e infraestrutura e tecnologia de estimulação e reservatório.

Uma lacuna importante é a necessidade de mais dados sobre a mecânica das rochas em profundidades e pressões extremas. Esses dados, por sua vez, permitirão aos cientistas geotérmicos modelar melhor estes sistemas.

Outro exemplo envolve o design de estimulação, ou como criar o sistema mais económico para mover água através de rochas superquentes para capturar a sua energia. Alguns dos sistemas geotérmicos rasos em operação hoje envolvem a criação de fraturas na rocha, o que aumenta a área de superfície para transferência de calor.

De acordo com Cladouhos, fraturar a rocha em profundidades e temperaturas superaquecidas “é outra incógnita”.

Uma terceira lacuna envolve a conclusão de poços ou como estabilizar poços expostos às condições ultraseveras associadas ao recurso. Poços perfurados a temperaturas superaquecidas em países como a Islândia, o Japão, os Estados Unidos e a Itália acabaram por falhar.

Revelando novos conhecimentos

Cladouhos enfatizou que os investidores devem compreender que o caminho para acessar rochas superquentes será iterativo.

“O primeiro projeto EGS de rocha superquente preencherá muitas das lacunas de conhecimento e provavelmente revelará algumas novas lacunas”, disse ele.

“Alcançar nossos objetivos comerciais exigirá um processo iterativo de desenvolvimento de tecnologia e testes de campo.”

No entanto, ele e Callahan estão otimistas quanto ao sucesso: “Embora a rocha geotérmica superquente vá ultrapassar os limites de muitas ferramentas subterrâneas e esteja além dos limites dos atuais projetos hidrotérmicos e EGS, deve-se notar que os humanos operam com segurança e rotineiramente equipamentos que contêm materiais acima 375°C.”

Fonte: Innovation News Network

Disponível em: https://www.innovationnewsnetwork.com/can-we-power-our-planet-with-clean-geothermal-energy/45747/