O acúmulo de incrustações pode ser um grande problema para as usinas geotérmicas.
Ele obstrui os equipamentos na superfície, reduz a produção e exige manutenções caras, que podem também tirar a usina de operação. Compreender as causas e desenvolver estratégias de prevenção são atitudes que podem fazer uma grande diferença no desempenho das usinas.
A precipitação de incrustações é o principal problema em sistemas geotérmicos à base de água. O fluido geotérmico quente interage com as rochas em profundidade, sob condições de alta temperatura e pressão, influenciando sua composição química. Os minerais dissolvidos acabam se acumulando como incrustações em equipamentos como trocadores de calor e sistemas de pré-aquecimento, prejudicando seu desempenho.
Mas nem todas as incrustações são iguais. A calcita e a sílica são comuns, ao passo que a incrustação de estibina (na qual os fluidos geotérmicos são enriquecidos em minerais de sulfeto e sulfossais) costuma ser rara.
Infelizmente, não na Turquia…
Nas 65 unidades geotérmicas do país, localizadas em sua maioria na Anatólia Ocidental, região onde há vulcões ativos, a incrustação tem sido observada regularmente e se tornou um problema complexo de se resolver. Assim, desenvolver uma compreensão mais aprofundada dessa forma menos convencional de incrustação se tornou uma parte fundamental dos esforços da Turquia para obter uma energia mais limpa.
No entanto, resolver esse desafio exige mais do que apenas entender a natureza dos minerais envolvidos.
O acúmulo de estibina também pode ser uma característica do tipo de usina em uso. Então, como entender onde residem os principais problemas e o que fazer a respeito?
Com a ajuda de modelos em 3D criados pelo Leapfrog Energy, este estudo de caso independente realizado por profissionais de geologia do Izmir Institute of Technology (Instituto de Tecnologia de Esmirna), na Turquia, busca aprimorar a compreensão dessas complexas interações de causa e efeito, além de estabelecer a temperatura de reinjeção adequada para a incrustação de estibina.
- Investigar em detalhes a incrustação de estibina no sistema de equipamentos de superfície e determinar por que os sistemas de ciclo orgânico de Rankine (ORC, Organic Rankine Cycle) binário podem ser mais suscetíveis a esse tipo de incrustação.
- Avaliar as propriedades hidrogeológicas e geoquímicas das águas geotérmicas no campo geotérmico de Germencik estudado.
- Explorar os tipos de incrustação que podem ocorrer em poços geotérmicos e o comportamento do antimônio (Sb) no fluido geotérmico.
Leia o estudo acadêmico completo para compreender como um modelo conceitual em 3D da área de pesquisa foi criado no software Leapfrog Energy, utilizando descrições de poços de 25 usinas na área estudada. Veja também o que foi descoberto com a amostragem de água geotérmica, a avaliação de amostras de rocha e de incrustação em várias profundidades, e os inibidores considerados mais eficazes para a prevenção da incrustação de estibina.
Exemplo de trecho: De acordo com o modelo conceitual em 3D, as águas geotérmicas na área de estudo são recarregadas em regiões de alta altitude. A falha Gümüşdağı constitui a principal área de recarga das águas geotérmicas. As águas geotérmicas sobem à superfície graças às linhas tectônicas, após serem aquecidas em profundidade. Dessa forma, é criado um ambiente favorável aos sistemas geotérmicos na região.
Serhat Tonkul é um pesquisador dedicado, especializado em ciência e engenharia ambiental. Atualmente cursando seu doutorado no Izmir Institute of Technology, os interesses de pesquisa de Serhat incluem modelagem matemática, contaminação de águas subterrâneas, energia geotérmica e hidrologia. Ele é mestre em engenharia de energia e bacharel em engenharia geológica.
