Geologia 12

GEOTERMIA, UMA IMPORTANTE FONTE ENERGÉTICA

 Pouco divulgada na primeira metade do século XX, a geotermia ganhou interesse como fonte de energia alternativa na sequência da crise desencadeada pelos países produtores de petróleo, na década de setenta.

Quase sempre associada ao magmatismo e, em particular, ao vulcanismo, a utilização do calor interno do planeta fez desenvolver este capítulo das ciências da Terra. É sabido que o interior da Terra é um imenso reservatório de calor, que lenta, contínua e imperceptivelmente se liberta através da superfície. Entre as provas da existência deste fluxo térmico está o vulcanismo, já amplamente referido, e o au­mento da temperatura das rochas da crosta à medida que nela se penetra, ou gra­dien­te geotérmico, bem conhecido dos mineiros.

Tal variação da tempe­ratura com a profundidade tem um valor médio de cerca de 1 °C por cada 30 m de descida (grau geotérmico), razão que não é a mesma em todos os locais do planeta. Conhecem-se regiões, mais ou menos extensas, em que, mercê de um fluxo térmico mais elevado, os valores deste gradiente são tais que permitem a sua classificação como campos geotérmicos, isto é, áreas susceptíveis de ofere­cer locais exploráveis como fontes de calor, quer na sua transformação em electricidade, em centrais geotérmicas, também designadas geoeléctricas, quer como aquecimento industrial ou urbano, bastando para tal introduzir nas canalizações as águas aquecidas no subsolo.

 Os campos geotérmicos situam-se, preferencialmente, nas faixas de ­terrenos que acompanham as dorsais oceânicas, em algumas fossas continentais, nos arcos insulares, em certas cadeias de montanhas recentes e activas e sobre os chamados pontos quentes (“hot spots”). São conhecidas explorações geotérmicas na vizinhança de vulcões activos ou adormecidos, sobre câmaras magmáticas prestes a desencadear vulcanismo, ou sobre intrusões recentes, pouco profundas. Nestes locais não só o gradiente térmico é elevado, como é grande o grau de fissuração e a porosidade das rochas, condições essenciais à circulação de água que aí aquece a ponto de, em muitos casos, vaporizar.

Em algumas situações a exploração conta com a presença de aquíferos naturais, ou seja, águas subterrâneas infiltradas no terreno a partir de águas meteóricas (pluviais), constituindo reservatórios hidrotermais. Quando estas águas brotam naturalmente à superfície dão origem a fontes termais, de entre as quais se distinguem os “geysers”. Quando permanecem em profundidade o seu aproveitamento é feito por bombagem. Numa região vulcânica basta perfurar um a dois quilómetros para que se atinjam temperaturas na ordem dos 300°C, ou mesmo mais. Nestas áreas, para além dos reservatórios magmáticos, onde as temperaturas rondam os 1000 a 1200°C, há grandes volumes de rocha superaquecida. Numa região não vulcânica é necessário perfurar até quatro a cinco quilómetros para que se atinjam temperaturas na vizinhança dos 100°C, o que dificulta ou inviabiliza a exploração desse calor profundo.

 Quando o subsolo de um campo geotérmico não contém águas subterrâneas, é denominado de rocha seca e quente (“hot dry rock”) e, neste caso, o aproveitamento do calor é feito mediante injecção forçada de água. Para tal procede-se a perfurações em locais escolhidos para o efeito e provocam-se explosões subterrâneas a fim de abrir fracturas e espaços onde a água introduzida possa circular e aquecer antes de regressar à superfície. Estas áreas são sempre mais extensas do que as associadas ao hidrotermalismo, pelo que o seu interesse como campos geotérmicos é muito grande.

Em Larderelo, na Itália, as fontes termais são ricas em ácido bórico. A extracção deste produto levou à intensificação das perfurações e à instalação de uma central eléctrica com cerca de quatrocentos mW (“megawatts”) de potência instalada. Em 1925, na Islândia, foi dado início à exploração geotérmica, havendo hoje ali mais de duzentos e cinquenta campos de aproveitamento, visando, sobretudo, o aquecimento industrial e urbano. Reiquejavique, a capital, é aquecida por mais de cem furos com 300 a 2300 m de profundidade, que captam a água, a cerca de 100°C, no basalto muito fissurado.

Na região dos “Geysers”, a norte da Califórnia, marcada por vulcanismo recente, de subducção, produz-se energia eléctrica desde 1959. Mais de seiscentos furos, com profundidades variáveis, entre 500 e 3200 m, produzem vapor a cerca de 240°C e à pressão de 30 atmosferas. O reservatório geotérmico é um arenito xistento muito fracturado. Em 1980, a potência instalada atingiu os 2000 mW, o suficiente para abastecer uma cidade com dois milhões de habitantes. A produção tem vindo a decrescer mas, mesmo assim, com os seus cerca de 1200 mW, este campo geotérmico continua a ser o mais importante do mundo.

 No Havai foram feitos furos com cerca de 2000 m de profundidade, na vizinhança do vulcão Kilauea. A temperatura do fundo ronda os 350°C, permitindo a existência de um poço de produção de 10 mW de electricidade. Actualmente, com um maior número de furos, produz 35 mW, o suficiente para iluminar a Ilha Grande (“Big Island”). Outros campos geotérmicos como os da Nova Zelândia ou os do Yellowstone National Park, (EUA), este último célebre pelo cartaz turístico das suas fontes termais, são mais alguns dos actualmente existentes. Entre os países que exploram energia geotérmica destacam-se os de maior potência instalada, (em mW, entre parêntesis): EUA (2870), Filipinas (1230), México (750), Itália (630), Japão (415), Indonésia (310), Nova Zelândia (280), El Salvador (105), Costa Rica (55) e Islândia (50).

Na ilha de S. Miguel, Açores, estão a funcionar duas centrais geotérmicas: Pico Vermelho, instalada em 1980, a título experimental, e a Central Industrial, em 1994, ambas ligadas ao vulcão do Fogo. A potência instalada é de cerca de 14 mW, o que corresponde a 40% das necessidades da ilha. Na ilha Terceira encontra-se em desenvolvimento um projecto geotérmico idêntico (12 mW). A energia geotérmica em utilização nos Açores ou nos diversos locais aqui apontados é referida como de alta entalpia, uma vez que os fluidos geotérmicos se caracterizam por temperaturas acima dos 100°C, o que, com as tecnologias correntes, que diríamos clássicas, permite produzir electricidade.

Muitos outros locais por todo o mundo são passíveis de interesse em termos de energia geotérmica, embora com fluidos a temperaturas abaixo dos referidos 100 °C. Nestes casos a energia é considerada de baixa entalpia, não permitindo a transformação em energia eléctrica nos moldes clássicos. Todavia, começam a aparecer centrais geoeléctricas, a amoníaco, que funcionam com fluidos geotérmicos a 80°C. A energia geotérmica de baixa entalpia ganhou desenvolvimento na balneoterapia (termas), no aquecimento urbano, como acontece em certos bairros de Paris, na agricultura e na agropecuária, de que há exemplos em várias áreas da Macedónia, e na indústria, como acontece em vários locais de Itália. Em França, nomeadamente nos Vosgos (Plombier), nos Pirinéus (Aix­-les­-Thumes), no Cantal (Chaudes Aigues) e nas Landes, foram instalados sistemas de aquecimento a partir de fontes hidrotermais com águas a cerca de 80°C.

Ao contrário das ilhas açorianas, associadas que estão à dorsal atlântica, o continente não tem actividade magmática recente, pelo que apenas existem campos considerados de baixa entalpia. Algumas das fontes termais conhecidas localizam-se em áreas que sofreram levantamento nos últimos tempos da era cenozóica, confirmando a ideia aceite, segundo a qual o aumento do fluxo térmico promove deformações positivas na crosta (uplift), estando neste caso a Meseta Norte e a Cordilheira Central, que se elevaram cerca de 500 m, e a Serra Algarvia com um levantamento de cerca de 100 a 300 m. Há ainda fontes termais quer em relação com o bordo oeste da Bacia Lusitânica, cuja parte emersa está representada pela Orla Meso-cenozóica Ocidental, quer na Bacia Meridional (ou Algarvia), numa faixa submersa, 10 a 20 km a sul do litoral.

 Todas estas ocorrências têm explicação no quadro geotectónico regional que não cabe aqui desenvolver. Entre elas merecem destaque as fontes termais de Chaves e de S. Pe­dro do Sul, com temperaturas de emergência próximas dos 70 °C, pelo que, embora limitadas, têm condições favoráveis para a exploração de energia geotérmica de baixa entalpia.