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Geotermia profunda: novos caminhos surgem à medida que os percorremos.

Cerca de um terço da nossa energia é gasta na Alemanha com aquecimento e água quente. Três quartos desse calor são gerados por combustíveis fósseis importados, que estão ficando cada vez mais caros, pois o abastecimento de fontes de energia fósseis será marcado, a médio prazo, por relações de fornecimento instáveis. Além disso, as mudanças climáticas, causadas pelos gases de combustão, nos obrigam a repensar nossa postura e agir rapidamente.

Os políticos municipais que reconhecem que a Terra pode nos proporcionar calor ilimitado podem ser pioneiros na proteção do clima e garantes da segurança do abastecimento. Basta aproveitá-lo – na forma de energia geotérmica profunda.

O governo federal também reconhece isso agora: segundo o Ministério da Economia e do Clima, até 2030, 50% do calor deverá ser gerado de forma neutra em termos climáticos. “O balanço inicial sobre proteção climática de janeiro de 2022 já contém, portanto, a meta concreta de de explorar, na medida do possível, um potencial geotérmico de 10 TWh na geotermia de profundidade média e profunda até o ano de 2030 e, com isso, multiplicar por dez o fornecimento atual às redes de aquecimento proveniente dessa fonte. Para alcançar isso, pretendemos iniciar, até 2030, pelo menos 100 projetos geotérmicos adicionais, conectá-los às redes de aquecimento e tornar a energia geotérmica utilizável em edifícios residenciais e bairros, bem como em processos industriais. As regiões nas quais a geotermia profunda é adequada devem, portanto, ser identificadas por meio de uma campanha de exploração, e as informações devem ser disponibilizadas aos municípios. Ao mesmo tempo, todas as questões relacionadas à segurança e à proteção ambiental devem ser consideradas e levadas em conta desde o início”, afirmou o Ministério.

Do ponto de vista político e econômico, a energia geotérmica é um elemento importante que pode melhorar a competitividade dos municípios e das empresas e, assim, garantir o futuro da Alemanha como polo industrial.

Nos casos em que há experiências documentadas, a conclusão é totalmente positiva.

A cidade de Munique já consegue abastecer 40% dos domicílios com aquecimento urbano por meio de uma rede de cerca de 900 quilômetros. O objetivo da Münchener Stadtwerke é abandonar completamente o uso de combustíveis fósseis. “Somente a usina geotérmica no bairro de Sendling fornece energia suficiente para 80.000 habitantes”, como relata o jornal Münchner Merkur. Com base nessas experiências convincentes, a Stadtwerke München (SWM) pretende, até o ano de 2030, explorar adicionalmente energia geotérmica com uma potência térmica de até 450 megawatts, a fim de cobrir grande parte da demanda por aquecimento urbano. A metrópole bávara está convencida de que os investimentos planejados, de cerca de um bilhão de euros, serão lucrativos a longo prazo.

A geotermia profunda é um elemento fundamental na transformação do sistema de abastecimento energético alemão.

O princípio básico é simples: realizam-se duas perfurações. Por meio desses orifícios no solo, retira-se, de um lado, água morna ou quente e, do outro, devolve-se a água resfriada ao solo. O aquecimento é feito pela própria Terra. Ou, nas palavras do Instituto Leibniz de Geofísica Aplicada (LIAG): “A energia geotérmica é uma fonte de energia renovável do subsolo geológico. Ela se alimenta do fluxo térmico natural da Terra e das propriedades térmicas da crosta terrestre. […] A geotermia profunda (TG) está relacionada ao uso de duplas hidrotermais, nas quais a água termal quente é aproveitada para geração de energia. Em um sistema de duplas de poços, um poço (poço de produção) é utilizado para geração de energia e outro (poço de injeção) para garantir a sustentabilidade.”

Por meio de grandes bombas de calor, o calor é extraído da água proveniente das profundezas da Terra e, assim, a água do sistema de aquecimento urbano é aquecida. Dessa forma, já é possível utilizar águas termais com temperaturas entre 40 e 70 °C para redes de aquecimento. Essas temperaturas de reservatório são encontradas na Alemanha em profundidades entre 400 e 2.500 metros. Nesse caso, ainda se fala em geotermia de profundidade média.

A partir de cerca de 3.000 metros, na faixa da geotermia profunda, as águas termais estão tão quentes que não são mais necessárias bombas de calor. É aí que a coisa fica realmente interessante, pois não é preciso gastar energia elétrica com as bombas de calor – e é até possível produzir energia elétrica.

Com a energia geotérmica, os municípios revelam um grande potencial.

Quem agora pensar: “Ótimo, então basta fazer dois furos”, está avaliando mal os riscos. Só uma perfuração dupla, como a realizada em Munique, já pode custar 12 milhões de euros ou mais. Isso torna imprescindível responder à questão fundamental: o subsolo é, de fato, adequado para a extração de energia geotérmica? Os riscos técnicos de perfuração decorrentes de formações geológicas inesperadamente complexas e, principalmente, o risco de não se encontrar a camada geotérmica, mostram que projetos de perfuração sem preparação profissional são uma ideia muito arriscada.

É melhor solicitar que os especialistas da DMT realizem um levantamento detalhado antes da perfuração. As medições sísmicas abrangentes exigem uma equipe interdisciplinar de engenheiros – composta, no mínimo, por especialistas em geofísica, geologia e geodésia.

Grande parte do território alemão ainda precisa de uma análise 3D qualificada.

Embora o subsolo da República Federal tenha sido mapeado em grande escala no passado (até o momento, cerca de 40%), esses dados datam de 50 a 75 anos atrás. Eles se concentram, principalmente, em jazidas de petróleo e gás em áreas rurais e, portanto, não são suficientes para se fazer afirmações qualificadas sobre as perspectivas de descoberta de energia geotérmica. Para coletar os dados necessários ao desenvolvimento de um projeto concreto de usina de cogeração em ambientes urbanos, a sísmica de reflexão 3D não destrutiva é, atualmente, praticamente a única opção: Dependendo da profundidade de exploração, são utilizadas diferentes técnicas de geração de sinais, como, por exemplo, os caminhões vibratórios especiais da DMT – para a chamada sismologia vibratória. Em medições TZ (medições em zonas de transição) em áreas de águas rasas, utilizam-se as chamadas “airguns” como fontes sísmicas, e o registro dos dados é feito por meio de sistemas Baycable. Conforme a necessidade, são aplicados métodos adicionais: técnicas eletromagnéticas, magnéticas e de potencial geofísico, bem como geofísica de poço ou aerotransportada.

“É claro que, nessas séries de medições, devem ser respeitados os mais elevados padrões de QHSE”, afirma Dombrowski. “É necessário apresentar certificações segundo as normas ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001 (anteriormente OHSAS 18001) e SCCP, além de cumprir as diretrizes da IAGC”, acrescenta Lehmann.

Em seguida, esses dados de medição devem ser processados e interpretados geologicamente na chamada etapa de processamento. Por meio do processamento adequado dos dados – como Pre-Stack Time Migration (PSTM), Pre-Stack Depth Migration (PSDM) e Common Reflection Surface Stack (CRS) –, é possível gerar imagens tridimensionais significativas do subsolo.

Agora, é preciso agir rapidamente.

Uma vez definidas as diretrizes políticas para uma rápida expansão das usinas de aquecimento geotérmico — e tudo indica que isso está prestes a acontecer —, será possível concretizar um projeto geotérmico: o que antes levava de oito a dez anos agora poderá ser realizado em dois a três anos. Uma exploração abrangente do subsolo na Alemanha, em profundidades de 400 a 5.000 metros, a agilização dos pedidos de licenciamento, um seguro contra riscos de exploração, bem como a padronização na construção de usinas geotérmicas são, na visão da DMT, os pontos-chave mais importantes.

Os impulsionadores do rápido desenvolvimento rumo à transição energética serão, além das empresas municipais de serviços públicos, também, na área do aproveitamento da energia geotérmica, as empresas industriais, incorporadoras e operadoras imobiliárias, bem como as propriedades agrícolas. Você pode contar com soluções locais para suas necessidades específicas, com prazos totalmente novos: já há os primeiros relatos de sucesso dos responsáveis pelos projetos da DMT sobre projetos de energia geotérmica para os mais diversos clientes, desde operadores de estufas até fábricas de papel.

Desde o cálculo de viabilidade econômica, passando pela exploração, financiamento, processos de licenciamento e planejamento de perfuração, até a seleção da bomba de poço, o planejamento e a construção da instalação com conexão a uma rede de aquecimento urbano, a DMT presta assessoria em todas as fases de um projeto geotérmico. Se solicitado, a DMT, em parceria com o TÜV NORD GROUP, coordena todas as etapas da obra e entrega uma instalação pronta para uso. Não se deve subestimar a transparência perante a população – ela garante uma ampla aceitação social dos projetos de energia geotérmica. Isso é Engineering Performance.

Infelizmente, apesar de tudo, ainda há um pequeno ponto negativo, pois até o momento o governo federal não aprovou um seguro contra riscos de exploração. Esse seguro seria necessário para iniciar e implementar projetos de energia geotérmica em todo o país, evitando que os riscos financeiros recaiam exclusivamente sobre os municípios. Por isso, alguma pressão política por parte dos municípios poderia levar os estados e o governo federal a aprovar mais rapidamente essa importante medida de apoio. A boa notícia: já existem programas de incentivo do KfW com subsídios para instalações, custos de perfuração e despesas adicionais, que aliviam os cofres municipais durante a implementação. A DMT também presta consultoria nessa área.

A área necessária para uma usina geotérmica é aproximadamente do tamanho de um campo de futebol. Essas áreas devem estar disponíveis na maioria das cidades alemãs.

Um pouco mais difícil do que encontrar espaço para uma instalação é conquistar a aceitação dos moradores em relação às novas medidas; os ruídos de construção e operação são as principais preocupações nesse sentido. Felizmente, as modernas instalações de perfuração são equipadas com acionamentos elétricos. Medidas adicionais de isolamento acústico durante a fase de construção garantem uma menor poluição sonora. Para a fase de operação, a seleção e o posicionamento dos ventiladores para o resfriamento da usina são importantes para uma prevenção eficaz do ruído. E, se necessário, medidas adicionais de isolamento acústico podem proporcionar ainda mais tranquilidade. Isso aumenta a aceitação, assim como o argumento da estabilidade de preços significativamente maior, já que o calor proveniente do solo sob nossos pés não está sujeito às flutuações de preço dos mercados de matérias-primas. É claro que eventuais preocupações dos moradores já são levadas em consideração pela DMT desde a fase de planejamento, a fim de aumentar o apoio duradouro e generalizado à energia geotérmica.

Do ponto de vista político e econômico, a exploração da energia geotérmica é, portanto, a decisão certa, que garante a sustentabilidade climaticamente neutra das empresas e dos municípios.

Desde o primeiro passo, a DMT terá prazer em acompanhá-lo com consultoria. Basta entrar em contato conosco, teremos prazer em orientá-lo.

Fase 1: Preparação

  • Pesquisa e tratamento de dados
  • Modelo de recursos (supra)regional
  • Se necessário, aprimoramento dos dados, sísmica 2D
  • Avaliação inicial dos recursos no local

Fase 2: Prospecção à superfície

  • Exploração sísmica em 3D
  • Simulação HEATFLOW
  • Modelo local de reservatório em 3D
  • Definição do local de perfuração
  • Planejamento da trajetória de perfuração
  • Estudo de Probabilidade de Sucesso

Fase 3: Prospecção subterrânea

  • Planejamento e preparação da perfuração
  • Monitoramento sismológico
  • Perfurações e medições no poço
  • Descoberta (parâmetros geotérmicos pelo menos dentro do esperado)
  • Viabilidade econômica

Fase 4: Construção, conexão à rede, operação

Início do projeto

  • Análise preliminar: regulamentações, localização, tecnologia, mercado
  • Estrutura de benefícios e riscos
  • Cálculos de viabilidade econômica
  • Planejamento da estrutura do projeto – fases subsequentes

Levantamento do local

  • Autorizações e licenças
  • Levantamento sísmico
  • Estudos geofísicos
  • Estudo de viabilidade: perfuração, extração e aproveitamento térmico
  • Simulação de reservatórios, previsão de produção
  • Estudo de probabilidade de sucesso
  • Avaliações de adequação do local da usina de aquecimento
  • Avaliação de impacto ambiental
  • Planos operacionais de perfuração
  • Construção de plataformas de perfuração e perfurações
  • Testes de circulação

Construção, ampliação e operação

  • Pedidos de autorização
  • Planos operacionais e procedimentos de autorização
  • Projeto de edifícios e instalações
  • Construção de tubulações
  • Técnica de medição
  • Conexão à rede
  • Colocação em operação
  • Manutenção
  • Ampliação da capacidade
  • Ampliação da instalação

  • Ponto Único de Solução: acesso a uma equipe multidisciplinar de todas as áreas relevantes para a energia geotérmica
  • A DMT, como parte do TÜV NORD GROUP: grande prestígio junto ao público e às autoridades
  • Tempos de resposta flexíveis e rápidos
  • Os serviços são prestados a partir da Alemanha
  • A DMT é líder de mercado na Alemanha em exploração geotérmica
  • Acesso a bancos de dados (como os relacionados à geotermia, petróleo, gás, carvão, mineração abandonada e muitos outros), conhecimento detalhado da geologia local
  • Lidar diariamente com todas as leis, normas, regulamentos, diretrizes, procedimentos de licenciamento etc. relevantes para a geotermia (exemplos: BBergG, WHG, GeolDG, EEG, EnWG, BImSchG)
  • Excelente rede de partes interessadas e parceiros (serviços geológicos, autoridades de mineração, institutos de pesquisa, municípios e cidades, fornecedores de energia, desenvolvedores de projetos, autoridades ambientais, empresas de perfuração, construção de instalações)
  • A DMT dispõe de equipamentos sísmicos adequados para todas as condições geográficas (centro da cidade, zona rural, lago, travessia de rio, pântano…)

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