Através de uma análise detalhada dos princípios de funcionamento das atuais usinas geotérmicas, os cientistas apontam um potencial enorme e em grande parte inexplorado que poderia suprir a crescente demanda de energia de um mundo.
Apesar da esperança de que a geotermia mudará fundamentalmente o fornecimento global de energia, os pesquisadores alertam, no entanto, para uma lacuna de conhecimento ainda existente que impede o uso eficaz desta fonte de energia rica, mas em grande parte inexplorada.
A perspectiva otimista é destacada no novo livro „ Geothermal Systems in the Energy Transition Era“ , que oferece análises detalhadas de usinas geotérmicas, refrigeradores de absorção e bombas de calor.
O livro destaca o uso de bombas de calor geotérmicas em edifícios residenciais, estabelecimentos comerciais e agricultura, bem como os avanços e desafios na extração geotérmica de água doce.
Os autores abordam as perspectivas da geotermia de rocha seca e investigam e discutem a aplicação de métodos de aprendizado de máquina para modelagem e otimização de sistemas geotérmicos.
As descobertas dos autores posicionam a geotermia como um pilar do futuro energético global, e não apenas como uma fonte de energia complementar. Se totalmente utilizada, poderia suprir pelo menos 15% da demanda mundial de eletricidade até 2050.
Inovação, Design e Desempenho:
Questionado sobre as principais conclusões do livro, o autor principal, Mamdouh Assad, professor de Termodinâmica e Sistemas de Energia da Universidade de Sharjah, enfatizou o papel central dos sistemas e análises de energia. "Eles servem para determinar o desempenho ideal dos sistemas geotérmicos", disse ele.
O Professor Assad explicou que os 13 capítulos do livro contêm formulações matemáticas detalhadas de todos os tipos de usinas geotérmicas, bombas de calor e refrigeradores de absorção. "Nós fornecemos aos estudantes e profissionais da indústria uma compreensão abrangente deste campo dinâmico e de seus impactos significativos."
A principal contribuição do livro reside nos numerosos conceitos de design apresentados para sistemas geotérmicos. Esses conceitos são baseados em um conhecimento sólido de termodinâmica e transferência de calor e incluem, entre outros, "materiais para refrigeradores de absorção e bombas de calor operados por geotermia".
Os autores também admitem que ainda existem lacunas de conhecimento sobre o pleno potencial dos sistemas de energia térmica para a transição do fornecimento global de eletricidade para alternativas mais limpas.
"Isso se deve, em parte, ao número limitado de cursos acadêmicos na área de energias renováveis relacionados à geotermia e ao caráter relativamente novo de muitas tecnologias geotérmicas, o que leva a uma escassez de profissionais qualificados", afirmam os autores.
O livro visa preencher essa lacuna, oferecendo "uma compreensão abrangente do potencial e dos desafios deste campo em desenvolvimento". Ele responde diretamente à dificuldade que estudantes, pesquisadores e engenheiros enfrentam para encontrar recursos adequados que resumam as principais tecnologias geotérmicas.
As estatísticas apresentadas pelos autores demonstram um crescimento exponencial no uso da geotermia como fonte de energia sustentável e renovável. Elas mostram que o consumo global aumentou de cerca de 20.000 GWh em 1980 para mais de 1 milhão de GWh em 2023.
Um relatório da Agência Internacional de Energia (AIE) de 2024 reforça ainda mais essa dinâmica, observando que inovações tecnológicas contínuas e a redução de custos na construção de usinas térmicas provavelmente aumentarão a participação da geotermia no consumo global de eletricidade para até 15%. Essa expansão exigiria o uso global de até 800 GW de capacidade geotérmica – o que equivale aproximadamente ao consumo de eletricidade combinado da Índia e dos Estados Unidos, de acordo com o relatório. Os autores também defendem a integração dos diferentes sistemas geotérmicos atualmente utilizados para a geração de energia térmica. Eles se referem em particular a análises termodinâmicas de todos os tipos de usinas geotérmicas, bombas de calor geotérmicas para refrigeração e aquecimento, e máquinas de refrigeração por absorção com tecnologia de água-brometo de lítio. Mohammad Nazari, professor de Energias Renováveis e Engenharia Ambiental na Universidade de Teerã, argumenta que o uso aprimorado de métodos de aprendizado de máquina poderia reduzir significativamente os custos computacionais e economizar tempo. "Com a ajuda desses métodos", diz o Prof. Nazari, coautor do estudo, "será possível modelar com precisão diferentes tecnologias e sistemas geotérmicos, como bombas de calor e usinas de energia. Além disso, o modelo desenvolvido com base nessas abordagens seria aplicável à otimização desses sistemas."
https://www.sciencedirect.com/science/chapter/
