Geotermica

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BACHARELADO EM ENGENHARIA AMBIENTAL
BASES FISÍCA PARA ENGENHARIA
DOCENTE: JULIO CESAR
ANNE KHAROLINNE MOURA
CARLOS LOPES SARMENTO DE LIRA
DANIELA MAGNO MARINHO
PAULO VINICIUS AIRES
RENAN SILVA DA SILVA
SABRINA MILENA AMARAL A SILVA 
ENERGIA GEOTÉRMICA
BELEM – PA
2017
	Energia Geotérmica é a energia gerada e armazenada no centro da terra, surgiu com a formação do planeta e com a radioatividade dos minerais, esse calor é obtido através de vapor quente proveniente do núcleo terrestre com temperaturas elevadas, passando por transformação resultando em energia elétrica limpa e renovável. Através de estudo planejado é escolhido o local a ser perfurado para exploração e transporte de água e vapor para superfície terrestre, dependendo da região e do reservatório geotérmico onde nas usinas geotérmicas essa matéria prima e transformada em eletricidade e a agua e reutilizada novamente sendo devolvida pra o centro da terra, mantendo assim sua pressão, a exploração dessa energia e feita de acordo com a região e o reservatório geotérmico, sendo assim, a usina geotérmica explora esse recuso de acordo com o reservatório. A vantagem desse tipo de exploração 
Energia Geotérmica 
	A energia geotérmica também chamada de energia geotermal é a energia obtida através de calor proveniente do interior da terra. É uma energia calorifica gerada por baixo da superfície do planeta e em alguns casos mais próximo da superfície terrestre, tornando mais fácil a sua utilização. Essa energia surgiu com a formação original do planeta e decaimento radioativo dos minerais como uranio e potássio. 
	As áreas de vulcões ativos são regiões com maiores temperaturas subterrâneas, estes pontos quentes surgem em contornos de placas geológicas ou em locais onde a crosta é suficientemente fina para deixar o calor passar. Movimentos causados por terremotos e o magma; camada de rocha quente fundida; quebram as rochas de cobertura permitindo a circulação de água. Quando essa água brota na superfície, originam as fontes termais e gêiser, a água em tais sistemas pode chegar até os 2000 C.
História
	A primeira tentativa de gerar eletricidade de fontes geotérmicas, se deu em 1904 em Larderello na região da Toscana, na Itália. Contudo, esforços para produzir uma máquina para aproveitar tais fontes foram mal sucedidos pois as máquinas utilizadas sofreram destruição devido a presença de substâncias químicas contidas no vapor. Já em 1913, uma estação de 250 KW foi produzida com sucesso e por volta da Segunda Guerra Mundial 100 MW estavam sendo produzidos, porem a usina foi destruída na Guerra.
	Por volta de 1970, um campo de gêiseres na Califórnia estava produzindo 500 MW de eletricidade. A exploração desse campo foi dramática, pois em 1960 somente 12 MW eram produzidos e em 1963 somente 25 MW. A produção de eletricidade por meio geotérmico também tem expandido nos países como México, Japão, Filipinas, Quénia e Islândia.
	Na Nova Zelândia o campo de gases de Wairakei, na Ilha do Norte, foi desenvolvido por volta de 1950. Em 1964, 192 MW estavam sendo produzidos, mas hoje em dia este campo está acabando.
	Portugal conta com uma moderna central geotérmica em funcionamento na Ilha de São Miguel, Açores. Esta central foi construída pela multinacional israelita Ormat. Isto para além outra mais antiga, e está a ser acabada uma nova na Ilha Terceira, Açores.
Fontes Geotérmicas
	O calor para a produção de energia geotérmica pode ser obtido a partir de vapor quente, áreas rochosas quentes e úmidas ou áreas rochosas quentes e secas. Este calor é proveniente do núcleo terrestre, situado a mais de seis mil quilômetros de profundidade. A temperatura nesta região chega a superar cinco mil graus Celsius e o calor é conduzido para o exterior, fazendo com que o manto fique na camada rochosa. O aumento da temperatura produzido pela degeneração de elementos radioativos, e a pressão faz com que o manto se funda e forma-se o magma.
	Com menor peso e densidade do que a rocha, o magma consegue se mover em direção à crosta terrestre e o calor é transportado para cima. Quando o magma atinge a superfície da Terra, forma-se a lava dos vulcões. Nos casos em que o magma fica abaixo da superfície, os gases produzidos pelo seu resfriamento aquecem as rochas e a água da chuva que penetrou no interior da Terra. As fendas e rachaduras permitem que uma parte desta água volte à superfície em forma de gêiseres ou termas. A água aquecida pelo magma é denominada reservatório geotérmico.
 Gêiser Old Faithful – Parque de Yellowstine, EUA
Captura da Energia Geotérmica
	Existem várias formas de aproveitamentos dessa importantes fontes de energia renovável. A primeira delas é o uso das águas termais, que se formam em áreas onde a temperatura interna do terreno é muito alta, o que resulta no superaquecimento da água, que emerge na superfície em forma de fontes, minas e pequenos lagos de água quente. Nesses casos, utiliza-se a água quente para abastecimento de residências e, principalmente, para o aproveitamento turístico. Já no sistema de convecção hidrotérmica, a água fria é infiltrada na crosta terrestre, e aquecida e então sobe à superfície. Quando a água aquecida é forçada até a superfície, é relativamente simples recolher o seu vapor e usá-lo para mover geradores elétricos. 
	Em outros casos, a energia geotérmica é utilizada para a geração de eletricidade, que são os casos mais comuns. Usinas geotérmicas perfuram os seus próprios poços nas rochas a fim de capturar o vapor de maneira mais proveitosa. 
Usinas Geotérmicas
	Por meio de perfuração do solo e retirada de água geotérmica, que é enviada por tubulações para centrais geotérmicas que a transformam em energia elétrica.
	A instalação de uma usina geotérmica é feita em regiões que possuem grandes volumes de águas geotérmicas vulcânicas. No local, é instalada uma central de perfuração para extrair o vapor d’água (em temperatura superior a 370°C) e enviá-lo para centrais que convertem o calor em energia elétrica. Para isso, o vapor é direcionado para turbinas que movimentam pás em elevada velocidade, criando energia mecânica. Por fim, esta energia mecânica é transformada por um gerador de energia elétrica.
Central de Energia Geotermica
	Todos os projetos de usinas geotérmicas de eletricidade retiram a agua quente e vapor do solo em forma de drenagem, a emergência desse vapor ocorre em uma pressão tão elevada que ele emerge na superfície em alta velocidade e com grande força, o suficiente para fazer girar a turbina onde se liga o gerador responsável por transformar o giro da turbina em eletricidade.
	Na Usina Elétrica de Vapor Seco, usina mais simples, o vapor e dirigido diretamente para a turbina e em seguida para um condensador no qual o vapor é condensado em agua. Poço de Produção
Camadas rochosas
Poço de Produção
Eletricidade
Gerador
Turbina
Usina elétrica de vapor seco
	Em uma segunda abordagem, água a elevada temperatura é despressurizada ou abruptamente transformada em vapor que então é usado para mover uma turbina.
Usina eletrica de vapor despressurizado
	Já no sistema binário água quente passa por um trocador de calor, onde ela aquece um segundo líquido, por exemplo, o isobutano, num ciclo fechado. Como o isobutano ferve a uma temperatura inferior à da água, é mais fácil convertê-lo em vapor e fazer esse vapor acionar uma turbina.
Usina elétrica de ciclo binário
Vantagens e desvantagens
	A energia geotérmica é considerada uma fonte de energia limpa, principalmente se comparada com uma das principais matrizes energéticas mundiais: o petróleo. Por ser resultado do calor interno da Terra, é uma fonte renovável de energia e que deveria ser melhor aproveitada em uma sociedade que esgota seus recursos naturais finitos com grande velocidade.
	A energia geotérmica é versátil e muito mais barata do que as fontes de energia convencionais, o que resulta em um custo-benefício interessante para todas as partes envolvidas, desde as usinasaté o consumidor final, que gastará menos com a conta no final do mês
Usina geotérmica de Nesjavellir, próxima a Þingvellir, Islândia.
	Aproximadamente todos os fluxos de água geotérmicos contém gases dissolvidos, sendo que estes gases são enviados a usina de geração de energia junto com o vapor de água. De um jeito ou de outro estes gases acabam indo para a atmosfera. A descarga de vapor de água e CO2 não são de séria significância na escala apropriada das usinas geotérmicas.
	Por outro lado, o odor desagradável, a natureza corrosiva, e as propriedades nocivas do ácido sulfídrico (H2S) são causas que preocupam. Nos casos onde a concentração de ácido sulfídrico (H2S) é relativamente baixa, o cheiro do gás causa náuseas. Em concentrações mais altas pode causar sérios problemas de saúde e até a morte por asfixia.
	É igualmente importante que haja tratamento adequado à água vinda do interior da Terra, que invariavelmente contém minérios prejudiciais à saúde. Não deve ocorrer simplesmente seu despejo em rios locais, para que isso não prejudique a fauna local.
	Quando uma grande quantidade de fluido aquoso é retirado da Terra, sempre há a chance de ocorrer subsidência na superfície. O mais drástico exemplo de um problema desse tipo numa usina geotérmica está em Wairakei, Nova Zelândia, o nível do superfície afundou 14 metros entre 1950 e 1997 e está deformando a uma taxa de 0,22 metro por ano, após alcançar uma taxa de 0,48 metros por ano em meados dos anos 70. Acredita-se que o problema pode ser atenuado com reinjeção de água no local.
Há ainda o inconveniente da poluição sonora que afligiria toda a população vizinha ao local de instalação da usina, pois, para a perfuração do poço, é necessário o uso de maquinário semelhante ao usado na perfuração de poços de petróleo.