Novas empresas estão criando formas inovadoras de usar o calor da terra para gerar energia, mas o custo ainda é um grande desafio.
Castle Geyser, Parque Nacional de Yellowstone, Wyoming
É difícil fazer políticos democratas e republicanos concordarem em muita coisa no momento, mas os benefícios da energia geotérmica são uma rara área de consenso.
A energia geotérmica usa o calor natural abaixo da superfície da Terra, e a nova geração de tecnologia pode acessar locais mais quentes, mais profundos e mais variados do que nunca.
- Democratas e republicanos nos EUA concordam em apoiar a energia geotérmica por diferentes razões.
- Novas técnicas, como o fraturamento hidráulico, permitem extrair calor de locais antes inacessíveis.
- Empresas estão criando formas inovadoras de perfurar rochas duras, como o uso de ondas eletromagnéticas.
- A energia geotérmica é renovável, está sempre disponível e não polui o ar.
- O custo ainda é alto, mas empresas como a Fervo Energy já estão na bolsa de valores e esperam baratear a tecnologia.
O que é energia geotérmica e por que ela é importante
De forma geral, os baixos níveis de emissão de gases de efeito estufa das usinas geotérmicas agradam os liberais, enquanto os conservadores gostam da independência energética adicional que a geotérmica oferece, além do uso de tecnologia de perfuração já conhecida 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 Geotermia de Próxima Geração.
A legislação orientaria o Departamento de Energia a apoiar o desenvolvimento e a comercialização da próxima geração de sistemas de energia geotérmica.
Como funciona a nova tecnologia geotérmica
Um tipo emergente é conhecido como sistemas geotérmicos aprimorados (EGS). No EGS, a rocha subterrânea é fraturada hidraulicamente. Isso é feito bombeando fluido pressurizado em um poço e, em seguida, coletando vapor ou água quente de outro poço.
Mais conhecido como fraturamento hidráulico, essa técnica se tornou bem conhecida e controversa na indústria de petróleo e gás.
São as mesmas técnicas e, até certo ponto, a mesma indústria, resume Gernot Wagner, um economista climático da Columbia Business School em Nova York. Mas do ponto de vista climático, há uma grande diferença, acrescenta.
Para ele, o risco de atividade sísmica, ao criar rachaduras no subsolo, é superado pelos benefícios de uma fonte de energia que é renovável, está sempre disponível e tem grande capacidade de produção.
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.
Inovações na perfuração: novas formas de chegar ao calor da terra
Para ir mais rápido e mais fundo, serão necessários avanços nas tecnologias de perfuração. Empresas estão desenvolvendo equipamentos de perfuração mais estáveis ao romper rochas duras em altas temperaturas. Algumas empresas estão até mesmo tentando penetrar na rocha sem usar brocas comuns.
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 no espectro 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 acessar energia geotérmica superquente em praticamente qualquer lugar do mundo, diz Kelso.
Embora a Quaise esteja planejando usar alguma perfuração convencional no local do projeto que está desenvolvendo no Oregon, Kelso diz que as brocas convencionais começam a quebrar mais rapidamente quando atingem rochas muito duras. A substituição das 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 crucial no processo é a água. Embora alguns tipos de energia geotérmica de próxima 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 apenas 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 sair do papel.
A economia é um tanto desafiadora, admite Kelso. A energia geotérmica hoje ainda é mais cara porque você não está obtendo 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 a partir da energia geotérmica, o que muda a economia e o potencial de energia geotérmica, de acordo com Kelso.
Investimento e futuro da energia geotérmica
Em maio, a empresa texana Fervo Energy gerou enorme interesse ao se tornar a primeira empresa de energia geotérmica de próxima geração a abrir capital na bolsa. Foi inicialmente avaliada em cerca de US$ 7,7 bilhões. No momento da publicação, as ações estão cerca de 18% acima do preço da oferta pública inicial.
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 alcançar escala e reduzir os preços para podermos superar o gás, disse a empresa em seu documento de abertura de capital.
A Fervo tem um cliente de alto perfil: em 2021, assinou um acordo para vender sua energia para o Google, que precisa de enormes 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 energia geotérmica de próxima geração, que têm enormes custos de capital. Apenas os projetos de centros de dados não serão suficientes para mudar a situação, de acordo com a Agência Internacional de Energia. Tanto a demanda do cliente 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 Wagner, da Universidade Columbia, acredita que a energia geotérmica tem um potencial tremendo e não é apenas hype. Ele enfatiza que commodities como petróleo, gás e carvão são vulneráveis a perturbações políticas, mas a energia geotérmica 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 em 26 de junho: 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.
