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Cap. 17 Canalizando o Calor da Terra FIGURA 17.4 Modelo de um sistema de água quente geotérmica de alta temperatura. A água dentro da rocha porosa é aquecida por condução do magma. A água quente escapa para a superfície através de fissuras, entrando em ebulição próximo ao topo. Um poço para coletar o vapor dentro de uma fissura também é mostrado. FIGURA 17.5 Modelo de um gêiser. A água no fundo está sob grande pressão e não irá entrar em ebulição até que temperaturas acima de 100 2 C sejam atingidas. Quando a ebulição começa, a pressão é liberada, fazendo com que a água ferva muito rapidamente. A água impulsionada pelo vapor sobe pela abertura e é pulverizada no ar sob a forma de vapor.
468 Energia e Meio Ambiente Sistemas de Vapor Seco: a Usina de The Geysers Os mananciais de vapor geotérmico seco ocorrem quando a pressão não é muito superior à atmosférica e a temperatura é alta. Nesta situação, a água entra em ebulição no subterrâneo e gera vapor a temperaturas de cerca de 165°C (350°F) e pressões de aproximadamente 100 psi. O vapor retirado de um poço geotérmico deste tipo pode ser diretamente utilizado para fazer funcionar uma turbina. Usinas geotérmicas em Larderello na Itália e The Geysers na Califórnia, Estados Unidos, utilizam vapor seco. Os campos de vapor seco de The Geysers foram descobertos em 1847 por um caçador que procurava um urso cinzento. Ele mais tarde disse a seus amigos que, ao ver o vapor natural aflorando do solo, achou que tinha encontrado os "portões do Inferno". Um resort foi construído na área por volta de 1860, oferecendo fontes quentes terapêuticas. Energia elétrica para o resort foi fornecida a partir de 1920 utilizando-se o vapor de alguns poços para fazer funcionar um gerador de turbina a vapor. Desta forma, a primeira usina geotérmica dos Estados Unidos surgiu. Operações em larga escala somente foram iniciadas 30 anos depois, quando duas pequenas companhias privadas de energia convidaram a Pacific Gas and Electric (PG&E) para vir para a área e testar os poços de vapor seco que elas haviam perfurado. As condições econômicas e de engenharia pareciam adequadas e, assim, em 1960 a primeira unidade de The Geysers entrou em operação, com uma produção de 11 MWe. Atualmente a produção é de mais de 1.224 MWe, com 14 usinas. Apesar de algumas unidades terem sido abandonadas recentemente, reduzindo em cerca de 30% sua capacidade, The Geysers permanece como o maior complexo de instalações geradoras geotérmicas do mundo. Em 1999, sob alienação, The Geysers foi vendida pela PG&E. Durante a operação, o vapor seco utilizado para as turbinas se encontra em uma temperatura de 165°C (350°F) e uma pressão de 115 psi. Ao deixar a turbina, o vapor vai para um condensador e, depois, para uma torre de resfriamento (a água evaporada pela torre de resfriamento é vista como vapor na figura). Parte da água que deixa a torre de resfriamento volta ao condensador para resfriar o vapor que entra, enquanto o resto dela é novamente injetado no solo. Mais dados estatísticos sobre esta instalação são apresentados na Tabela 17.2. Representação esquemática do campo geotérmico de The Geysers. O detalhe mostra uma unidade da usina de força (A) com condensador (B). (PACIFIC GAS AND ELECTRIC)
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