Partes de uma usina geotérmica

De acordo com a Energy Information Administration, os Estados Unidos em 2009 geraram 15 bilhões de quilowatts-hora de energia usando usinas geotérmicas. A energia geotérmica usa o calor do núcleo da Terra para gerar eletricidade utilizável. Como a Terra tem substancialmente mais energia térmica do que pode ser usada ou extraída por usinas geotérmicas, os cientistas consideram a energia geotérmica sustentável, como a energia eólica ou solar. Como a maioria das usinas de energia, de turbinas eólicas a nucleares, as usinas geotérmicas geram eletricidade girando uma turbina cujo movimento gera eletricidade utilizável.

O respiradouro geotérmico é o primeiro componente de uma usina geotérmica. Um respiradouro geotérmico é um poço profundo perfurado na Terra que a usina usa para acessar o calor da Terra. Uma usina geotérmica pode ter dois objetivos para sua ventilação; a maioria das plantas geotérmicas atuais puxa água superaquecida e pressurizada para cima; estes são chamados de plantas a vapor flash. As usinas geotérmicas também podem simplesmente cavar o suficiente no subsolo, até três quilômetros, para chegar a um ponto em que a Terra seja quente o suficiente para ferver a água, chamadas de saídas de vapor seco.

Outro componente-chave de uma usina geotérmica é a unidade de produção de vapor, que pode assumir várias formas. Em uma saída de vapor instantâneo, a água pressurizada superaquecida é puxada de seu local subterrâneo para tanques de baixa pressão. A pressão da Terra manteve a água na forma líquida apesar de sua alta temperatura e, removendo essa pressão, a água quente instantaneamente se transforma em vapor, daí o termo vapor instantâneo. Em uma planta de vapor seco, os técnicos da planta bombeiam água para o fundo do respiradouro, onde o calor da Terra ferve a água e a transforma em vapor.

Independentemente do tipo de planta, tanto as plantas de vapor instantâneo quanto as de vapor seco bombeiam o vapor da ventilação geotérmica para uma grande turbina. O vapor passa por essa turbina, girando-a no processo. Esta turbina está ligada a um gerador elétrico, e conforme a turbina gira, o gerador gira o energia mecânica em energia elétrica, convertendo assim o calor da Terra em utilizável eletricidade.

Depois que o vapor passa pela turbina, ele continua para uma câmara de condensador. Esta câmara condensa o vapor de volta em água líquida, resfriando-a. O excesso de calor perdido à medida que o vapor se transforma em água líquida pode ser usado para outras aplicações, como aquecimento ou cultivo em estufas. A água líquida resfriada é então normalmente bombeada de volta ao solo para reiniciar o processo de fervura para vapor seco ou para reabastecer o aquífero natural aquecido para usinas de vapor instantâneo.