Startups estão criando novas formas de usar o calor do subsolo para gerar energia, mas ainda é caro. Veja como isso funciona e por que pode ser importante para o futuro.
Gêiseres mostram que há bastante 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 rara área de consenso.
A energia geotérmica usa o calor natural do subsolo da Terra, e 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 algo raro: os benefícios da energia geotérmica.
- Novas tecnologias permitem acessar calor mais profundo e em mais lugares do que antes.
- Empresas estão usando técnicas de perfuração parecidas com as da indústria de petróleo e gás.
- Uma startup usa ondas eletromagnéticas para vaporizar rochas, em vez de usar brocas comuns.
- A primeira empresa de geotérmica de nova geração a abrir capital na bolsa já vale bilhões de dólares.
De forma geral, as baixas emissões de gases do efeito estufa das usinas geotérmicas agradam os liberais, enquanto os conservadores gostam da independência energética extra que a geotérmica oferece, além do uso de técnicas de perfuração já conhecidas na indústria de petróleo e gás.
Alguns estados americanos estão tentando acelerar as licenças para usinas geotérmicas e, em abril, senadores de ambos os partidos apresentaram a Lei de Pesquisa e Desenvolvimento de Geotérmica de Nova Geração.
A legislação orientaria o Departamento de Energia a apoiar o desenvolvimento e a comercialização dos sistemas de energia geotérmica de nova geração.
O que é o sistema geotérmico melhorado (EGS)
Um tipo emergente é conhecido como sistemas geotérmicos melhorados (EGS, na sigla em inglês). No EGS, a rocha subterrânea é fraturada hidraulicamente. Isso é feito bombeando fluido pressurizado em um poço e, depois, coletando vapor ou água quente de outro poço.
Mais conhecido como fraturamento hidráulico, ou "fracking", essa técnica se tornou conhecida e polêmica na indústria de petróleo e gás.
"São as mesmas técnicas e, até certo ponto, é a mesma indústria", resume Gernot Wagner, economista do clima na Columbia Business School, em Nova York. Mas "do ponto de vista climático, há uma enorme diferença", ele acrescenta.
Para ele, o risco de atividade sísmica, ao criar rachaduras no subsolo, é superado pelos benefícios de uma fonte de energia renovável, que funciona sempre e tem grande capacidade.
"Com base em onde estamos, avançar muito mais rápido e com mais força na direção de usar muito mais energia geotérmica é, francamente, uma ótima notícia", diz Wagner.
Para ir mais rápido e mais fundo, serão necessários avanços nas tecnologias de perfuração. Empresas estão desenvolvendo equipamentos de perfuração mais estáveis ao atravessar rochas duras em altas temperaturas. Algumas empresas estão até mesmo tentando penetrar na rocha sem usar brocas comuns.
Uma nova forma de perfurar: ondas de calor no lugar de brocas
A Quaise, uma empresa com raízes no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), está usando uma tecnologia chamada perfuração por ondas milimétricas. A frequência é semelhante à das micro-ondas.
A aplicação da Quaise envolve "enviar ondas eletromagnéticas na faixa de micro-ondas e ondas milimétricas para essencialmente 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 facilmente acessadas. "A perfuração por ondas milimétricas realmente permite que você acesse o calor geotérmico superintenso em praticamente qualquer lugar do mundo", diz Kelso.
Embora a Quaise planeje usar alguma perfuração convencional no projeto que está desenvolvendo em Oregon, Kelso diz que as brocas convencionais começam a se desgastar mais rapidamente ao atingir rochas muito duras. A substituição das brocas aumenta o custo e o tempo de perfuração.
No caso da Quaise, Kelso afirma que "a perfuração por ondas milimétricas é o que realmente muda isso, porque não estamos usando uma broca física".
Outras empresas também estão trabalhando em tecnologias de perfuração avançadas, como projéteis que se movem várias vezes mais rápido que a velocidade do som.
Água, custos e o futuro da energia geotérmica
Outro recurso crucial no processo é a água. Embora alguns tipos de geotérmica de nova geração possam criar riscos de contaminação ou consumo excessivo de água, um projeto cuidadoso pode evitar esse problema. Inicialmente, o sistema da Quaise requer muita água, mas, de acordo com 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 em Oregon esteja em funcionamento até 2030. Como outras versões iniciais de sistemas geotérmicos, é um projeto caro para colocar em prática. "A economia é um tanto desafiadora", admite Kelso. "A energia geotérmica 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 atingir temperaturas muito altas, entre 300°C e 500°C, a economia melhore. Embora o limite superior dessa faixa de temperatura seja ambicioso, é uma questão de quanto mais quente, melhor. "Isso permite obter 10 vezes mais energia por poço de energia geotérmica, o que muda a economia e o potencial de energia geotérmica", segundo Kelso.
Em maio, a empresa texana Fervo Energy gerou enorme interesse ao se tornar a primeira empresa de geotérmica de nova geração a abrir capital na bolsa. Foi inicialmente avaliada em cerca de US$ 7,7 bilhões. No momento da publicação, as ações subiram cerca de 18% em relação ao 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 ao da 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 alcançar 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 grandes quantidades de eletricidade para seus novos centros de dados. Também tem o apoio da Breakthrough Energy, um empreendimento do fundador da Microsoft, Bill Gates, para acelerar a produção inovadora de eletricidade.
Esse investimento é muito necessário para as empresas de geotérmica de nova geração, que têm custos de capital enormes. Projetos de centros de dados sozinhos não serão suficientes para fazer a diferença, segundo a Agência Internacional de Energia. Tanto a demanda dos clientes quanto os custos permanecem 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 da Universidade Columbia, Wagner, acredita que a energia geotérmica tem um potencial tremendo e não é apenas um modismo. Ele enfatiza que commodities como petróleo, gás e carvão são vulneráveis a distúrbios políticos, mas "a geotérmica é uma tecnologia" e é mais segura. Wagner está confiante de que a energia geotérmica agora decolou e só vai melhorar e ficar mais barata com o tempo.
