Startups estão desenvolvendo novas formas de gerar energia usando o calor natural da Terra. Essas novas tecnologias prometem acessar lugares mais quentes e profundos, mas o grande desafio ainda é o custo para colocar tudo em funcionamento.
Os gêiseres mostram que há muito calor na crosta terrestre
É difícil fazer com que políticos democratas e republicanos concordem em muitas coisas hoje em dia, mas os benefícios da energia geotérmica são uma área rara de consenso.
A energia geotérmica usa o calor natural que existe abaixo da superfície da Terra. A nova geração de tecnologias consegue acessar lugares mais quentes, mais profundos e mais variados do que nunca.
- Democratas e republicanos nos EUA concordam em apoiar a energia geotérmica.
- Novas tecnologias, como os sistemas geotérmicos melhorados (EGS), usam técnicas parecidas com o fraturamento hidráulico (fracking).
- Empresas como a Quaise estão criando novas formas de perfurar o solo, usando ondas eletromagnéticas para vaporizar a rocha.
- A empresa Fervo Energy já abriu seu capital na bolsa de valores, mostrando que o setor está crescendo.
- Apesar do alto custo inicial, a energia geotérmica é renovável, não para de funcionar e não polui o ar.
De modo geral, os baixos níveis de gases de efeito estufa das usinas geotérmicas agradam os liberais. Já os conservadores gostam da independência energética que a geotermia traz, além do uso de tecnologias de perfuração já conhecidas na indústria de petróleo e gás.
Alguns estados americanos estão tentando acelerar as licenças para usinas geotérmicas. Em abril, senadores dos dois partidos apresentaram a Lei de Pesquisa e Desenvolvimento de Geotermia de Próxima Geração.
Essa lei pede que o Departamento de Energia dos EUA apoie o desenvolvimento e a venda dos novos sistemas de energia geotérmica.
O que são os sistemas geotérmicos melhorados (EGS)
Um tipo novo é chamado de sistemas geotérmicos melhorados (EGS, na sigla em inglês). No EGS, a rocha subterrânea é fraturada usando pressão hidráulica. Isso é feito bombeando um fluido pressurizado em um poço e, depois, coletando o vapor ou a água quente de outro poço.
Essa técnica é mais conhecida como fraturamento hidráulico, ou fracking, e se tornou famosa e polêmica na indústria de petróleo e gás.
"São as mesmas técnicas e, até certo ponto, é a mesma indústria", resume Gernot Wagner, um economista do clima da Columbia Business School, em Nova York. Mas, "do ponto de vista climático, há uma grande diferença", ele acrescenta.
Para ele, o risco de atividades sísmicas (terremotos), ao criar rachaduras no subsolo, é menor do que os benefícios de uma fonte de energia que é renovável, funciona 24 horas por dia e tem grande capacidade.
"Com base em onde estamos, avançar muito mais rápido e em maior escala na direção de usar muito mais geotermia é, francamente, tudo uma boa notícia", diz Wagner.
Novas formas de perfurar o solo
Para ir mais rápido e mais fundo, serão necessários avanços nas tecnologias de perfuração. Empresas estão desenvolvendo equipamentos de perfuração mais estáveis para quebrar rochas duras em altas temperaturas.
Algumas empresas estão até tentando penetrar a rocha sem usar brocas comuns.
A Quaise, uma empresa que nasceu no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), está usando uma tecnologia chamada perfuração por ondas milimétricas. A frequência é parecida com a de micro-ondas.
O método da Quaise envolve "enviar ondas eletromagnéticas no espectro de micro-ondas e ondas milimétricas para derreter e vaporizar a rocha", explica Harry Kelso, gerente de comunicações da Quaise.
A energia geotérmica tradicional se concentra em pontos quentes na superfície da Terra, onde rochas muito quentes podem ser acessadas facilmente.
"A perfuração por ondas milimétricas realmente permite que você acesse geotermia superquente em praticamente qualquer lugar do mundo", diz Kelso.
Embora a Quaise planeje usar alguma perfuração convencional em seu projeto no Oregon, Kelso diz que as brocas convencionais começam a se desgastar mais rapidamente quando encontram rocha muito dura. Trocar as brocas aumenta o custo e o tempo de perfuração.
No caso da Quaise, Kelso diz: "a perfuração por ondas milimétricas é o que realmente muda isso, porque não estamos usando uma broca física".
Outras empresas também estão trabalhando em tecnologia de perfuração avançada, como projéteis que se movem várias vezes mais rápido que a velocidade do som.
O papel da água e os desafios econômicos
Outro recurso importante no processo é a água. Embora alguns tipos de geotermia de próxima geração possam criar riscos de contaminação da água ou consumo excessivo, um projeto cuidadoso pode evitar esse problema.
Inicialmente, o sistema da Quaise requer muita água, mas, segundo Kelso, uma vez que a água está no sistema, ela é continuamente circulada sobre as rochas superquentes. "Estamos essencialmente reciclando a água repetidamente", diz ele.
A Quaise continua captando recursos, com o objetivo de que seu projeto no Oregon esteja funcionando até 2030.
Como outras versões iniciais de sistemas geotérmicos, é um projeto caro para colocar em funcionamento. "A economia é um tanto desafiadora", admite Kelso. "A geotermia hoje ainda é mais cara porque você não obtém tanta energia do poço quanto obteria se usasse aquele poço para combustível fóssil."
Mas a Quaise espera que, ao mirar em temperaturas muito altas, entre 300°C e 500°C, a economia melhore. Embora o limite superior dessa faixa de temperatura seja ambicioso, quanto mais quente, melhor.
"Isso permite obter 10 vezes mais energia por poço de geotermia, o que muda a economia e o potencial de energia da geotermia", segundo Kelso.
O exemplo da Fervo Energy
Em maio, a empresa texana Fervo Energy gerou enorme interesse ao se tornar a primeira empresa de geotermia de próxima geração a abrir capital na bolsa. Ela foi inicialmente avaliada em cerca de US$ 7,7 bilhões. As ações subiram cerca de 18% desde o preço da oferta pública inicial (IPO).
A Fervo cita um custo de construção para sua usina em Utah de US$ 7.000 por quilowatt de eletricidade, o que, segundo ela, é comparável à energia nuclear tradicional.
E, embora isso seja caro, a Fervo ressalta que, como outras fontes de energia renovável, não tem custos contínuos com combustível. "Com o tempo, nosso objetivo é ganhar escala e reduzir os preços para que possamos superar o gás", disse a empresa em seu documento de IPO.
A Fervo tem um cliente de alto perfil: em 2021, fechou um acordo para vender sua energia para o Google, que precisa de enormes quantidades de eletricidade para seus novos data centers. A empresa também tem o apoio da Breakthrough Energy, um empreendimento do fundador da Microsoft, Bill Gates, para acelerar a produção inovadora de eletricidade.
Esse tipo de investimento é muito necessário para as empresas de geotermia de próxima geração, que têm custos de capital enormes. Apenas os projetos de data centers não serão suficientes para mudar a situação, segundo a Agência Internacional de Energia.
Tanto a demanda dos clientes quanto os custos continuam incertos. A organização de soluções climáticas Project Drawdown observa que "os primeiros projetos carregam um risco significativo de estouro de custos".
No entanto, o pesquisador Wagner acredita que a geotermia tem um potencial tremendo e não é apenas uma moda passageira. Ele enfatiza que commodities como petróleo, gás e carvão são vulneráveis a interrupções políticas, mas "a geotermia é uma tecnologia" e mais segura. Wagner está confiante de que a energia geotérmica agora decolou e só vai melhorar e ficar mais barata com o tempo.
Correção: Este artigo foi atualizado para esclarecer que o valor de US$ 7.000 por quilowatt de eletricidade estava relacionado aos custos de construção e não à produção de energia.
