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Jonathan Willis-Richards: Energia Geotérmica

Publication date: 29-04-2015 17:08

Integrado na equipa da WP4 – Fornecimento de energia limpa – o investigador especialista em engenharia geotérmica está atualmente em Coimbra num programa de intercâmbio promovido pelo projeto EMSURE cujo objetivo é enriquecer a investigação com experiências e visões distintas.



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Que investigação desenvolve no âmbito do projeto EMSURE?

Trabalho essencialmente em geologia comparativa, síntese de literatura e modelagem numérica.

Quais são os objetivos deste estudo?

Em primeira instância, trata-se de determinar se a região de Beira é suscetível de ser favorável para o desenvolvimento de reservatórios geotérmicos de EGS (Engeniered Geothermal Systems). Tal dependerá do fluxo de calor e gradientes térmicos que ainda não foram medidos de forma fiável em Portugal. A modelação numérica comparativa da geomecânica para criação de reservatórios permitirá estabelecer se estes são relativamente favoráveis, por comparação com outros locais na Europa, onde já existem poços profundos e projetos EGS. Se os resultados forem positivos, então a próxima fase poderá passar pela recolha de dados de fluxo de calor para estabelecer gradientes geotérmicos fiáveis.

Como carateriza as metodologias que aplica nesta investigação?

As metodologias utilizadas neste projeto passam por examinar diferenças e semelhanças entre a geologia e a tectónica da região da Beira em Portugal e na Cornualha, Reino Unido, onde eu tive uma vasta experiência de investigação em EGS nas décadas de 1980 e 1990. Também utilizamos uma interpretação moderna do processo de formação granítico, para que a modelação térmica da temperatura litosférica possa delimitar-se. A modelação da criação e circulação de reservatórios EGS na região da Beira permitem determinar as tensões in situ e a orientação das fraturas que se esperam encontrar a cerca de cinco quilómetros de profundidade. O modelo utilizado (FRACSIM3D) foi desenvolvido por mim na década de 1990 no Japão e, posteriormente, foi adotado e modificado por outros grupos de investigação e empresas. Este modelo inclui uma forte junção entre aberturas de fratura e pressões de fluido, o problema é resolvido em 3D por diferenças finitas.



Como define a importância desta investigação?O meu contributo para o projeto EMSURE ajuda a assegurar que vale a pena utilizar a ciência básica necessária para prever as temperaturas em profundidade, assumindo-se estas como um importante contributo para a economia da energia geotérmica. Tal poderá começar com um programa de medição de fluxo de calor a partir do qual uma base de recursos pode ser calculada em conjunto com os modelos de (a) a forma do espaço granítico da região da Beira e (b) da sua formação a partir da qual a profundidade de fluxo de calor pode ser estimada. Tais medições de fluxo de calor ainda não foram feitas em Portugal, embora a geoquímica dos granitos em si seja promissora.

Quais são os principais resultados (já obtidos ou esperados) e as aplicações desta investigação?

A história geológica da Beira e da Cornualha mostra uma série de semelhanças que beneficiam as condições de uma elevada produção de calor (high U e / ou Th) em granitos de tipo S de cerca de 300 milhões de anos.

No entanto, a rotação da Península Ibérica resultou numa relação diferente entre as tensões tectónicas in situ e os sistemas de fraturas desenvolvidos no granito. Tal significa alguma desvantagem para Portugal, no que toca à facilidade de criar reservatórios com elevadas taxas de fluxos em profundidade, já que existem poucas fraturas que possam deslizar facilmente pela injeção de fluidos a alta pressão (“estimulação de reservatório”). Ainda assim, as orientações presentes nas fraturas podem dispersar melhor o fluido, resultando numa extração de calor melhorada. A fraturação é mais prevalente em Portugal que na Cornualha e se estas falhas/fraturas permitirem o fluxo de fluido a profundidades apropriadas, então talvez possam ser exploradas como componente de reservatórios de EGS.

A energia geotérmica EGS, a temperaturas encontradas em grande parte da Europa, é uma energia limpa e pode dar um contributo útil para o orçamento energético, através da geração de eletricidade ou de calor. Portugal oferece tarifas feed-in de € 270 / MWh, quase tão favoráveis ​​quanto as oferecidas pela Alemanha (€ 300 / MWh em muitos projetos em desenvolvimento ou já a operar) e melhores do que as oferecidas pela França (€ 200 / MWh). A energia geotérmica pode fornecer um carregamento fiável, e tem potencial para recarregamentos, ao contrário de muitas outras fontes de energia renováveis. Com um aumento cada vez maior daa componentes variáveis das energias renováveis ​​ ​​(solar, eólica) na orçamentação energética, Portugal poderia beneficiar do desenvolvimento geotérmico se as condições forem adequadas.