Geotermia: Calor do subsolo é usada para climatizar edifícios modernos

O subsolo esconde muito potencial energético: na crosta terrestre a temperatura aumenta, em média, 3ºC a cada 100 metros de profundidade. E, com isso, diversas possibilidades de utilização dessa energia são abertas na Alemanha, onde há uma mudança de curso da política energética.

Mas até mesmo fora das fronteiras alemãs a energia geotérmica oferece um grande potencial: um estudo do Centro Aeroespacial Alemão (DLR, na sigla em alemão), elaborado a pedido do Greenpeace, calcula que o potencial da geotermia supera em muitas vezes o atual consumo energético no mundo.

Climatização de edifícios

Sem muito esforço, as diferenças de temperatura da terra podem ser utilizadas para climatizar edifícios. Há poucos metros abaixo da superfície terrestre, a temperatura é quase constante e se aproxima da temperatura média anual de cada lugar – o que na Alemanha seria em torno de 6ºC a 10ºC.

 

Assim surge uma possibilidade de produção de ar quente no inverno e de ar frio no verão: o ar fresco de edifícios passa previamente por uma tubulação colocada no subsolo. Dessa forma, o ar será aquecido pela terra no inverno e resfriado no verão.

Tal ideia já é utilizada há alguns anos em prédios modernos, e já é suficiente para a climatização usada durante o verão em zonas climáticas temperadas.

O Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energia Solar (ISE, na sigla em alemão), em Freiburg, é um exemplo. Antes de entrar nos escritórios do instituto, o ar externo é transportado por tubulações de plástico que estão enterradas a seis metros de profundidade.

Energia geotérmica de profundidade

Na utilização de energia geotérmica há duas variantes: a utilização do calor da superfície terrestre ou de profundidade. Na Alemanha, a chamada geotermia de profundidade utiliza o calor da terra abaixo de 400 metros. Através de temperaturas acima de 100ºC, é possível aquecer prédios ou também produzir energia elétrica.

Ao contrário da geotermia de profundidade, o calor próximo da superfície terrestre muitas vezes não é suficiente para aquecer um edifício e, portanto, é preciso uma bomba de calor para aumentar a temperatura. Na Alemanha são aquecidos dessa forma mais de 200 mil edifícios e, anualmente, outros 20 mil são incluídos nessa lista.

A bomba de calor trabalha de forma similar a um refrigerador, que resfria o interior e aquece a parte externa traseira. De forma parecida, retira-se parte do calor da terra com a ajuda de tubulações de água, enquanto que, ao mesmo tempo, a água para o aquecimento de espaços internos é aquecida – comparável à parte de trás de uma geladeira.

 

Porém, essas bombas de calor precisam muitas vezes de energia elétrica. Combinadas com um sistema de calefação por piso radiante, elas atingem um chamado coeficiente de desempenho (COP, em inglês) entre três e quatro.

O COP é usado como método para definir a eficiência energética da bomba de calor. Isso significa que, com o uso de um quilowatt-hora de energia, podem ser produzidos de três até quatro quilowatts-hora de calor.

Energia retirada da canalização de dejetos

O calor também pode ser retirado do sistema de canalização de dejetos, que é relativamente quente. “Essa produção de energia é rentável para a calefação de edifícios, principalmente se considerarmos o preço crescente da energia”, explicou Olaf Westerhoff, especialista em energia da prefeitura de Konstanz, em entrevista à Deutsche Welle.

A referida prefeitura construiu um permutador de calor de 90 metros de comprimento num duto de dejetos, aquecendo assim três novas residências multifamiliares. Dessa maneira, a fornecedora de energia quer retirar 900 mil quilowatts-hora de calor por ano da tubulação de esgoto – isso corresponde ao potencial energético de 90 mil litros de óleo para aquecimento.

De acordo com informações de Westerhoff, compensa aproveitar o esgoto principalmente em grandes cidades e nas proximidades de indústrias com águas residuais quentes. Cidades como Berlim e Munique, na Alemanha; Paris e Dijon, na França; e Copenhague, na Dinamarca, já possuem esses tipos de instalações no subsolo. Instalações em outras cidades europeias já estão em planejamento.

Autor: Bernward Janzing (fc)
Revisão: Carlos Albuquerque