A energia geotermica ou geotermia é a ciência que estuda os fenômenos térmicoos que têm lugar no interior da terra. O calor gerado ou armazenado nela pode ser aproveitado e constitui a fonte da energia geotérmica.
A energia geotérmica pode utilizar-se de duas formas diferentes, dependendo da origem do calor que se utilize, que será útil para umas ou outras aplicações.
Se pode utilizar diretamente o calor gerado pelo magma no interior da terra e que chega à superfície em solos vulcânicos, águas termais ou géiseres.
Nestas zonas podem conseguir-se temperaturas de 70 a 450 ºC, com as que pode gerar-se água quente para calefação ou vapor de água para processos industriais ou geração de eletricidade.
Por desgraça há poucas zonas com presença vulcânica ou águas termais que estejam ao alcance de todos e possam ser utilizadas.
Também é possível aproveitar o calor acumulado pela grande massa que forma o solo, ainda que esteja a pouca temperatura, e produzir água quente para uso doméstico e calefação em qualquer lugar.
Neste caso não se aproveita diretamente o calor gerado no interior da terra, senão que se utiliza a capacidade de intercâmbio de calor que oferece o solo (absorver e ceder calor mantendo-se a uma temperatura constante).
Bomba de calor geotérmica
Em qualquer tipo de clima, a corrente das águas pluviais, o sol e o vento convertem o solo numa fabulosa reserva de energia. Graças a sua densidade, a terra absorve e conserva de forma permanente, inclusive em inverno, todo este calor, que se poderá extrair utilizando uma bomba de calor geotérmica.
Uma bomba de calor geotérmica utiliza a grande massa do subsolo para trocar calor com ele, beneficiando-se da característica de manter-se a uma temperatura praticamente constante ao longo do ano.
A uma profundidade de 15 a 20 m a temperatura do subsolo se estabiliza ao redor dos 17 ºC. A bomba de calor é bem mais eficiente se tem do que conseguir os 21 ou 22 ºC de conforto em inverno desde os 17 ºC do solo que desde os 10 ºC ou menos aos que está o ar.
Em verão esta diferença se acentua, ganhando eficiência a bomba de calor quando trabalha como refrigerador. Manter a temperatura de conforto de 25 ºC em verão desde os 17 ºC do subsolo tem um custo energético muito menor que o fazer desde os 30 ou 40 ºC do ar exterior.
A esta vantagem que apresenta o subsolo se lhe adiciona outra que incrementa a eficiência da bomba de calor, e é o fato de realizar o intercâmbio de calor de forma ótima, mediante um fluido e não mediante um gás como o ar.
A esta vantagem que apresenta ou subsolo se lhe adiciona outra que incrementa a eficiência dá bomba de calor, e é ou fato de realizar ou intercâmbio de calor de forma ótima, mediante um fluido e nou mediante um gás como ou ar.
Para realizar o intercâmbio de calor com o subsolo a bomba de calor geotérmica precisa um laço enterrado que esteja em contato direto com a terra e por onde circule o fluído transferidor de calor. Este sistema se denomina de laço fechado.
Se se coloca o laço em posição vertical não será necessária uma superfície grande de terreno ao descoberto, mas se perfurar o solo até 30 m ou 50 m de profundidade, sendo necessário em alguns casos chegar até os 100 m de profundidade.
Se se coloca em horizontal será necessário uma superfície descoberta algo maior à superfície por esquentar, e enterrar o laço entre 1 e 2 m de profundidade.
Também pode utilizar-se para o intercâmbio de calor águas freáticas como fonte de calor a temperatura constante. Este sistema se denomina de laço aberto e, a diferença do anterior, não circula sempre o mesmo fluido pelo interior do laço.
Se usa o água de um poço como fluido para absorver ou ceder calor ao sistema e, depois de sua utilização, de devolve um poço para efluvios situado a não mais de 10 m do anterior e no mesmo sentido do fluxo da capa freática.
