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Projeto islandês indica vulcões como fonte de eletricidade

O projeto atingiu um bolsão de magma inesperado e decidiu não fechar o buraco com concreto

 

Gretar Ívarsson/wikimedia commons
Usina geotérmica de Nesjavellir, próxima a Þingvellir, Islândia.
Por Michael Parker e The Conversation

Nota do Editor: O texto a seguir foi reproduzido com permissão de The Conversation, uma publicação online que acompanha as pesquisas mais recentes

Será que o calor imenso das profundezas da Terra pode ser coletado para fornecer energia para a superfície? O promissor relatório de um projeto de poço geotérmico que acidentalmente encontrou magma – a mesma rocha flamejante e derretida espalhada por vulcões – sugere que sim.

O Projeto de Perfuração Profunda da Islândia, IDDP em inglês, perfura poços de até cinco quilômetros de profundidade para tentar coletar o calor da rocha matriz no subsolo da Islândia.

Mas 2009 um poço em Krafla, no nordeste da Islândia, só chegou a 2.100 metros de profundidade antes de inesperadamente atingir um bolsão de magma na crosta terrestre superior, com temperaturas calcinantes de 900 a 1000ºC.

Esse poço, o IDDP-1, foi o primeiro a ser aberto pelo IDDP na busca por recursos geotérmicos utilizáveis. O relatório especial publicado no periódico Geothermics deste mês detalha os feitos de engenharia e os resultados científicos que vieram com a decisão de não fechar o buraco com concreto, como foi feito no Havaí em 2007; em vez de abandonar o poço, decidiram tentar coletar o incrível calor geotérmico.

Wilfred Elders, professor emérito de geologia da University of California, Riverside, foi coautor de três dos artigos de pesquisa da edição especial do Georthermics com seus colegas islandeses.

“Encontrar magma durante uma perfuração é muito raro, e essa é apenas a segunda ocorrência conhecida no mundo”, declara Elders. O IDDP e a Companhia Nacional de Energia da Islândia, que opera a Usina Geotérmica Krafla nas proximidades, decidiu fazer um investimento considerável para investigar o poço em detalhes.

Isso significou cimentar um revestimento de aço no poço, deixando uma seção perfurada perto do magma. O calor foi se acumulando lentamente no poço, e por fim o vapor superaquecido se elevou por ele durante dois anos.

De acordo com Elders, o sucesso da perfuração foi “no mínimo, incrível”, e ele ainda adiciona: “Isso poderia levar a uma revolução na eficiência energética de projetos geotérmicos de alta temperatura no futuro”. 

Durante meses o poço afunilou vapor superaquecido, de alta pressão, a temperaturas de mais de 450ºC – um recorde mundial. Em comparação, recursos geotérmicos do Reino Unido raramente atingem mais que 60 ou 80ºC.

O vapor aquecido por magma foi medido para ser capaz de gerar 36MW de energia elétrica. Ainda que esse número seja relativamente modesto se comparado a uma usina elétrica de carvão típica, com 660MW, o valor é consideravelmente maior que os 1 ou 3MW de uma turbina eólica média, e mais da metade da produção atual da usina de Krafla, com 60MW.

O mais importante é a demontração de isso ser possível. “Na prática, o IDDP-1 é o primeiro sistema geotérmico do mundo que usa magma, o primeiro a fornecer calor diretamente a partir de magma derretido”, explica Elders. O poço tinha sido configurado para levar vapor diretamente para a usina de Krafla quando uma válvula falhou, forçando o fechamento do poço. Elders adicionou que apesar de o poço ter que ser fechado, o objetivo é consertá-lo ou abrir outro poço nas proximidades.

Gillian Foulger, professora de geofísica da Durham University, trabalhou em Krafla nos anos 1980 durante um período de atividade vulcânica. “Um poço dessa profundidade não deveria encontrar magma mas, ao mesmo tempo, isso não é tão surpreendente”, declarou ela. “Enquanto eu estava lá, nós vimos magma jorrando de um dos poços”, lembra ela.

Regiões vulcânicas como a Islândia não ficam ativas na maior parte do tempo, mas podem ser repentinamente ativadas por movimentos no subsolo a dezenas de quilômetros de profundidade, que enchem câmaras superiores com magma. “Elas podem se tornar muito dinâmicas, com pressões elevadas, e até forçar o magma para a superfície. Mas se não estiverem ativas, então não há motivo para esperar uma erupção violenta, mesmo durante uma perfuração”, explica ela.

“Dito isso, com apenas um registro experimental, não seria uma boa ideia fazer perfurações em uma região vulcânica nas proximidades de uma cidade”, adiciona a pesquisadora.

De acordo com Foulger, a equipe merece crédito por ter usado a oportunidade para realizar pesquisas. “A maioria das pessoas faria as malas e iria embora se percebesse que estava lidando com uma câmara de magma”, aponta ela. “Mas quando a vida te dá limões, você faz limonada”.

Na Islândia, cerca de 90% das casas são aquecidas com fontes geotérmicas. De acordo com a Associação Geotérmica Internacional, foram gerados 10.700MW de eletricidade geotérmica no mundo todo em 2010. Normalmente, esses sistemas geotérmicos melhorados ou engenhados são criados com o bombeamento de água fria em rochas quentes e secas em profundidades de aproximadamente quatro ou cinco quilômetros. A água aquecida é bombeada novamente na forma de água quente ou vapor, a partir de poços de produção. A tendência em décadas recentes é de um crescimento constante em energia elétrica, com a Islândia, as Filipinas e El Salvador na liderança, produzindo entre 25 e 30% de sua energia a partir de fontes geotérmicas. Investimentos consideráveis realizados em locais como Europa, Austrália, Estados Unidos e Japão, normalmente têm resultados desiguais, e seu preço é alto.

Com os poços mais fundos, o ISSP está procurando outro prêmio: água supercrítica; a temperaturas altas e sob alta pressão no subsolo, a água entra em um estado supercrítico, quando não é nem gás e nem líquido. Nesse estado ela carrega muito mais energia e, se aproveitada da maneira correta, isso pode aumentar em 10 vezes a saída energética na superfície, de 5MW para 50MW.

De acordo com Elders: “Ainda que o experimento em Krafla tenha sofrido vários contratempos que levaram funcionários e equipamentos até o limite, o processo em si foi muito instrutivo. Além dos artigos científicos publicados, nós preparamos relatórios compreensivos sobre as lições práticas aprendidas”. A Companhia Nacional de Energia da Islândia vai usar isso para melhorar suas próximas operações de perfuração.

O IDDP é uma colaboração de três empresas de energia: HS Energy Ltd, Companhia de Energia Nacional e Reykjavik Energy, e também a Autoridade Nacional de Energia da Islândia, com um consórcio de cientistas internacionais conduzido por Elders. O próximo poço, chamado de IDDP-2, será aberto no sudoeste da Islândia em Reykjanes, ainda este ano.

Este artigo foi originalmente publicado em The Conversation. Leia o artigo original aqui: http://theconversation.com/drilling-surprise-opens-door-to-volcano-powered-electricity-22515