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CURSO DE LICENCIATURA EM ENGENHARIA ELÉCTRICA 3 o ANO 5 o SEMESTRE PRODUCAO DE ENERGIA ELECTRICA II CENTRAIS GEOTRMICAS PERGUNTAS RESPOSTAS DA DEFESA Autor: Docente: Gildo Domingos Massuanganhe. Eng o . Félix Mateus Eng o . Maxcêncio Tamele Songo, Junho de 2020 Produção de Energia II Página2 Perguntas 1. Para slide 11 pedir esclarecimento acerca dos canais de água fria e quente em relação aos poços de produção. 2. A energia Geotérmica é um recurso sustentável ou não. Se sim! Porquê? 3. Qual é a diferença entre torres de refrigeração e condensador quanto a sua função? 4. Em que condições geotérmicas podem serem chamados campos semitérminos, hipertérmicos molhados ou hipertérmicos secos? 5. Qual é a principal função desses cristalizadores referidos. 6. É possível que os recursos Geotérmicos se esgotarem? Se sim! Que medidas são tomadas para manter as CG funcionamento a longos anos? 7. Oque é posso de produção? 8. Indique os nomes referentes ao fluido de trabalho e fluido geotérmico. 9. Qual é o tempo estimado para utilização de poços de produção 10. Em oque refere o uso doméstico da energia geotérmica? 11. Oque é oque gradiente? 12. Transferidor de calor pode ser chamado de permutador de calor? 13. Oque é magma e costa terrestre? 14. Que tipo de fluido de trabalho se referia na centrais de ciclo binário? 15. Qual é a função do tanque flash? 16. Quais são os fluidos com pontos de ebulição baixa usados nas centrais geotérmicas? 17. No último parágrafo do slide 5 diz o seguinte “Após esse processo, a água é devolvida ao reservatório subterrâneo onde será aquecida pelas rochas quentes envolventes, de forma a sustentar a produção”.Nesses casos a água ganha temperatura, consequentemente as rochas perdem, sendo um processo continuo, por quanto tempo isso vai durar até que as rochas fiquem sem calor suficiente para reaquecer a água? 18. Em que ciclo termodinâmico baseia-se o funcionamento destas centrais? 19. Quais dos três tipos de centrais geotérmicas é mais usado e porquê? 20. Qual é a estimativa da potência instalada que estás centrais podem fornecer (MW)? 21. Qual é a temperatura em graus Celcius que os reservatórios geotérmicos podem atingir? Produção de Energia II Página3 22. Referiu que diferentemente de outras centrais termoeléctricas não ocorre queima de combustíveis o que diminui a quantidade de poluentes. Compare o nível de poluição deste tipo de central com uma central térmica e igualmente com uma central a gás. 23. Por que mencionar os problemas ambientais nas desvantagens visto que nas vantagens das centrais geotérmicas aparece que estes problemas são irrelevantes? 24. O que é feito para evitar a emissão do acido sulfúrico? 25. Como é possível a contaminação da agua nas proximidades de centrais geotérmicas? 26. Uma central geotérmica pode funcionar como uma central térmica convencional? 27. Considera ser uma vantagem o facto deste tipo de central ficar localizada por cima da sua fonte de combustive? 28. Quando se refere que o dinheiro não precisa ser exportado para importar combustíveis, reafirma? 29. Ao se referir que o campo geotérmico pode esgotar, pode contextualizar se este tipo de central é ou não renovável? 30. Qual é a principal desvantagem da exploração desta fonte primaria para a produção de energia electrica? Respostas 1. R: Dizer canais de água é o mesmo que dizer poços de produção em centrais geotérmicas. Isto é; Canais de água ou poços de produção =Tem a função de transportar o fluido, em que esses canais podem ser de extracção ou de injecção. Canais de extracção- transportam o fluido superaquecido desde o fundo da terra até a superfície acraveis de uma pressão própria. Canais de injecção- injectam a água condessada saindo das torres de refrigeração até ao fundo da terra através de bombas. 2. R: Sim! A energia geotérmica é sim um recurso sustentável, isto porque o seu uso adequado do recurso geotérmico pode continuar sento uma fonte de energia renovável. A água presa no subterrâneo da Produção de Energia II Página4 terra ira naturalmente substituir o fluido superaquecido que é gerado pelos recursos geotérmicos através de poços da superfície. 3. R: Condensador-é responsável por condensar o vapor encarregado de mover a turbina e envia para as torres de refrigeração e este será colocado de volta a reservas subterrâneas para que seja usada novamente. Tore de refrigeração ou circuito de arrefecimento- São responsáveis por manter baixa a temperatura do condensador, garantindo o correcto funcionamento da central. A água que o condensador resfria é novamente resfriada nas torres de resfriamento ao entrar em contacto com o ar frio que circula por elas e é colocado de volta a reservas subterrâneas 4. R: Classificações das condições geotérmicas Campos semitérminos contem a água superaquecida a temperaturas aproximadamente 100º C mas sem nenhum vapor. Campos hipertérmicos variam na proporção de água ou gás; Campos hipertérmicos molhados contem água pressurizada a temperaturas de 100ºC, e quando chega na superfície pressuriza-se e ocorre uma mistura de gases e água fervendo. Campos hipertérmicos secos contem gases saturados ou superaquecidos. 5. R: Separador ou cristalizador a alta-pressão- reduz a pressão e faz com que uma grande parte do fluido rapidamente se vaporize em vapor de alta pressão. Cristalizador de pressão-comum- O fluido geotérmico que não é transformado em vapor, segue até segui até ao cristalizador de pressão-comum onde uma quantidade adicional de vapor é produzida. Cristalizador de pressão-baixa- O possesso continua para um cristalizador de baixa-pressão onde o fluido restante novamente é transformado em vapor, e todo vapor de alta, comum e de baixa são entregues a turbina. Produção de Energia II Página5 6. R: É possível sim que os recursos geotérmicos esgotarem se mais rápidos do que podem se reproduzir rapidamente. Mas para ajudar a recomposição desses recursos geotérmico o fluido de trabalho (vapor) usado na usina geotérmica passa através de um condensador que o tornara em fluido e será devolvido as fontes subterrâneas, assim o magma naturalmente reaquece o fluido para que ele possa novamente usado. 7. R: Ouve uma falhe de digitação, neste caso refere-se poços de produção e não (possos de produção). 8. R: Os nome Indique os nomes referentes ao fluido de trabalho e fluido geotérmico.Fluido de geotérmico refere-se a água superaquecida extraída no fundo da terra para a superfície através de poços de extracção, Fluido de trabalho refere-se ao vapor extraída partir de cristalizador de pressão alta, pressão comum e de baixa pressão para accionar a turbina, 9. R: Quanto ao tempo de utilização de poços de produção torna se difícil estimar este tempo pois depende do poder calorífico que o poço estará sujeito durante o funcionamento da central. 10. R: O uso doméstico da energia geotérmica refere-se ao aproveitamento do calor geotérmico para aquecimento domestica, isto é, para climatização residencial. 11. R: Gradiente de temperatura apontado no slide 10 refere-se ao gradiente geotérmico que uma taxa de variação ou aumento da temperatura nas rochas no interior da terra a profundidades medidas a partir da superfície. Produção de Energia II Página6 12. R: Transferidor de calor pode sim ser chamado de permutador de calor que serve para transferir calor entre dois fluidos neste caso o fluido geotérmico com o fluido natural em condições de temperaturas baixas provocando assim o vapor que será usado para accionar a turbina. 13. R: Magma é a designação dada nas geociências às massas de rocha em fusão total ou parcial que existem debaixo da superfície da Terra e provavelmente de outros planetas telúricos. Os magmas são constituídos poruma mistura de rocha em estado variável de fusão com materiais voláteis, composta maioritariamente por silicatos a alta pressão e temperatura acompanhados por um conjunto variável, em proporção e tipo, de iões metálicos e compostos voláteis ricos em enxofre, podendo ainda conter cristais em suspensão, gases dissolvidos e por vezes bolhas de gás. Os magmas acumulam-se em geral dentro de câmaras magmáticas situadas entre os 15 e os 150 km de profundidade, com temperaturas que variam entre 650 e 1 200 ºC, mas podendo atingir 1 560 °C. Crosta é camada mais fina que envolve superficialmente a terra. 14. R: O fluido de trabalho usado nessas centrais, é um fluido orgânico com menor temperatura de evaporação. 15. R: O fluido geotérmico no estado líquido pode provocar danos graves na turbina. O fluido geotérmico contém, sais e gases não condensáveis que contribuem para a corrosão do sistema, pelo que a sua utilização directa pode reduzir o rendimento da central a longo prazo. Então, O tanque de flash é onde se faz a separação de sais/gases e vapor à saída do poço. Posteriormente injeta-se o vapor na turbina e o sais/gases extraído do tanque de flash é reinjetado no poço. A existência de um tanque de flash proporciona ao sistema uma maior flexibilidade, dado que a oscilação do título no fluido geotérmico não compromete o funcionamento da central. 16. R: São os fluidos orgânicos. Produção de Energia II Página7 17. R: O interior da Terra é uma fonte inesgotável de energia. Segundo pesquisadores, se o consumo de energia se mantivesse constante, as fontes de energia geotérmicas teriam energia acumulada suficiente para fornecer as necessidades energéticas da humanidade durante aproximadamente 217 milhões de anos. Precisaríamos de séculos para acabar o calor das rochas. 18. R: Estas centrais operam através de ciclos de Rankine Orgânicos (ORC – Organic Rankine Cycle), nos quais o fluido de trabalho é um fluido orgânico com menor temperatura de evaporação. Isto permite obter, com fontes de calor mais reduzidas condições de vapor saturado ou sobreaquecido à entrada da turbina. 19. R: O tipo de central geotérmica é mais usado é a central geotérmica de ciclo binário porque elas não necessitam de uma energia térmica dos reservatórios tão elevada. 20. R: Dependo do potencial existente na região, a potência instalada que estás centrais podem fornecer (MW) é 3MW a 100MW. 21. R: Os reservatórios geotérmicos podem atingir até 6000°C. 22. R: A instalação de centrais geotérmica está associada à libertação de uma quantidade de gases não condensáveis, dissolvidos no fluido geotérmico. Mas essas emissões são bastantes reduzidas comparando com a queima de combustíveis. E em relação a central a gás, as centrais geotérmicas emitem menos dióxido de carbono (CO2), não emitem óxidos de nitrogênio, monóxido de carbono e alguns hidrocarbonetos de baixo peso molecular, inclusive metano, que as centrais termoeléctricas podem emitir ao meio devido à combustão incompleta. 23. R Produção de Energia II Página8 Mencionamos estes problemas nas desvantagens porque dizer que as Centrais Geotérmicas não criam problemas ambientais relevantes não estamos a afirmar que estas Centrais são totalmente inocentes da poluição do ambiente, mas comparadas ás outras centrais Térmicas que usam combustíveis fosseis, o impacto ambiental destas centrais é muito reduzido. 24. R: Uma das formas para evitar a emissão do acido sulfúrico nas Centrais Geotérmicas é a utilização de catalisadores, utilização de um sistema chamado dessulfurização que consiste em um aparelho chamado depurador molhado, que é uma torre possuidora de um ventilador que extrai a fumaça de gases quentes da central. 25. R: Há possibilidade de contaminação da água nas proximidades de uma central geotérmica, devido a natureza mineralizada dos fluidos geotérmicos e à exigência de disposição de fluidos gastos. A descarga livre dos resíduos líquidos para a superfície pode resultar na contaminação de rios, lagos. 26. R: Uma central geotérmica como tal, tem o mesmo principio de funcionamento com a central térmica convencional a grande diferença esta na fonte primaria de energia, mas dentro da estrutura interna da própria central tem outros factores que divergem com as centrais central térmica convencional, por exemplo as central térmica convencional são projectadas para operarem a temperaturas muito elevadas em relação as geotérmicas, facto este que influencia negativamente para esta transformação (de central geotérmica para central térmica convencional), visto que o material das centrais geotérmicas podem não aguentar operar a estas temperaturas (muito altas). 27. R: Sim. Porque não haverão gastos de valores monetários para a compra de combustíveis uma vez que este encontra se sobre a central; Não haverão interrupções da produção devido ao atraso da chegada do combustível por vários motivos sócias, económicos ou políticos. Produção de Energia II Página9 28. R: Não, foi uma expressão mal adequado, neste contesto de uma forma gerar queríamos referir que não precisamos gastar dinheiro para a compra de combustíveis. 29. R: Neste contesto as literaturas divergem, umas defende que o campo geotérmico não é renovável outras defende que é renovável mas eu considero este campo renovável. Pelo que o calor contida nas rochas é natural e a água aquecida nestas rochas depois de produzir a energia é recuperada para as reservas geotérmicas, fazendo um ciclo fechado. 30. R: A principal desvantagem da exploração desta fonte primaria para a produção de energia electrica é a poluição do ambiente através da emissão do acido sulfúrico.
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