Um total equivalente a 30 piscinas olímpicas com água recuperada corre para as montanhas Mayacama, nos arredores de São Francisco, todos os dias. A energia que ela ajuda a gerar poderia fornecer energia elétrica para a cidade.
Aqui, a usina de energia geotérmica Geysers fornece energia para a maior parte do norte da Califórnia, além da ponte Golden Gate. Mais de 725 megawatts de energia, o suficiente para fornece energia para 725.000 residências, são gerados por 13 usinas.
É a maior usina de energia geotérmica do mundo, mas esse não é o único detalhe impressionante.
“Ela é diferente em termos do recurso. A maioria dos projetos de energia geotérmica são reservatórios geotérmicos dominados por líquidos. A usina Geysers é uma das poucas que funcionam a vapor superaquecido”, destacou Julio Garcia, diretor de análise de geração de energia geotérmica da Calpine Corporation.
“A conversão de vapor em energia elétrica é mais eficiente.”
A Calpine opera cerca de 90% das usinas de energia no campo Geysers.
A energia geotérmica não é apenas renovável mas também confiável. Ao contrário da energia solar ou eólica, os reservatórios geotérmicos geram energia estável em quase 100% do tempo.
O único desafio na usina Geysers é a falta de vapor.
Recarga dos reservatórios
Ao contrário de muitos recursos, a usa Geysers usa vapor seco. Não há água no estado líquido. O vapor superaquecido mantido dentro de rochas quentes permeáveis evapora no ar após ser convertido em energia elétrica por turbinas.
Ao contrário da água, é quase impossível armazenar todo o vapor para reinjeção no sistema.
Isso causa um problema. Embora a rocha quente permaneça, a pequena quantidade de fluido dentro dela diminui. Sem vapor para acionar as turbinas, nenhuma energia pode ser gerada.
“Um dos desafios críticos que todo operador de energia geotérmica enfrenta é o declínio, seja da massa de fluido sendo produzido ou da temperatura nos campos”, explicou Julio.
As usinas de energia Geysers se desenvolveram rapidamente desde o início dos anos 1970 até a década de 1980. Depois, o sistema começou a consumir o seu vapor rapidamente. No final da década de 1990, quando a Calpine assumiu a maior parte do local, foi necessário encontrar uma maneira criativa e sustentável de abastecer as rochas quentes com mais água.
“Abastecemos o sistema com mais fluido injetando água para usar o calor. Depois fervemos essa água e geramos mais vapor”, explicou Julio.
“Dois projetos foram definidos para levar águas residuais de duas partes do estado, o do norte do Condado de Lake e o da cidade de Santa Rosa no sul.”
Para enfrentar esse desafio, a Calpine criou o primeiro projeto de energia de águas residuais para vapor do mundo. As rochas quentes da usina Geysers recebem uma injeção de águas residuais tratadas para abastecer as turbinas com vapor.
Poder para o público
Recentemente, a Calpine tornou-se uma empresa privada. Projetar a sua produção de energia futura com precisão e estabilidade agora é muito importante para os relatórios aos stakeholders.
Atualmente, manter e divulgar a geração de energia elétrica uniforme e estável é essencial, bem como divulgar o potencial de projetos futuros.
“Como otimizamos a injeção e como redistribuímos a água para obter o máximo de vapor derivado da injeção da água?”, questionou Julio.
Após quase 50 anos de produção, a usina Geysers já tinha vários modelos geológicos, seções transversais históricas, dados geológicos, dados de perfurações e interpretações de geólogos e geofísicos.
A nova equipe da Calpine precisava de um método para criar modelos avançados e precisos de reservatórios além de planejar poços futuros e, ao mesmo tempo, coletar o máximo de informações históricas do local.
“O Leapfrog permitiu armazenar todos os dados em um só lugar, analisá-los e usar suas ferramentas para verificar que tipo de modelo geológico em 3D pode ser criado. As antigas seções transversais são apenas uma forma de verificar visualmente a nossa nova modelagem geológica em relação à compreensão anterior da geologia da subsuperfície“, explicou Julio.
Inovação para gerar uma energia limpa
Usando um novo modelo que reúne todos os seus dados, a equipe do Julio trabalha para otimizar seus atuais poços e locais de injeção enquanto planeja inovações para aumentar a produção geral.
Embora os poços geotérmicos raramente tenham mais de 2 quilômetros de profundidade, a usina Geysers inclui um com quase o dobro (3,9 quilômetros). No entanto, a noroeste do local fica uma área ainda mais profunda e quente a ser desenvolvida.
É uma nova fronteira para a equipe e para a energia geotérmica.
“Como podemos otimizar a forma de extrair o calor do reservatório e, depois, definir a melhor maneira de usar essa usina a vapor? Esses são desafios interessantes.”
Enquanto o vapor surge dessas colinas, os moradores do norte da Califórnia têm uma fonte constante de energia limpa.