No artigo de hoje, daremos seguimento aos exemplos de como as Tubulações de Cobre podem auxiliar no aumento de créditos na obtenção da certificação Leed® para a tipologia Novas Construções e Grandes Reformas (BD + C).

O que é Energia Geotérmica?

Energia Geotérmica é a energia obtida a partir do calor proveniente do interior do nosso planeta Terra.

Ela possui diversas aplicações, podendo servir para aquecer habitações, estufas, piscinas, estufas de agricultura e centrais geotérmicas para a produção de energia elétrica. 

Ela é considerada uma das energias mais limpas que existem, ou seja, é pouco poluente, por isso desperta grande interesse principalmente para a geração de energia elétrica.

Como obter Energia Geotérmica?

O calor terrestre existe nas camadas inferiores do nosso planeta, porém, em algumas partes do globo, ele está mais perto da superfície do que em outras.

Nesses locais onde o calor está mais perto da superfície, a sua utilização é mais fácil.

O calor é trazido para perto da superfície devido a movimentos da crosta terrestre, por intrusão de magma fundido e pela circulação de águas subterrâneas, formando reservatórios de água quente sob grande pressão.

Devido à necessidade de obter energia através de energia geotérmica, foram desenvolvidos métodos para obtenção desse calor na geração de eletricidade. 

As 3 formas de utilizar energia geotérmica são:

1. Utilização Direta:  reservatórios geotérmicos de temperaturas baixas/moderadas (20ºC – 150ºC) podem ser aproveitados diretamente para fornecer calor para a indústria, aquecimento ambiente, termas, entre outros.
2. Centrais Geotérmicas: aproveitamento direto de fluidos geotérmicos em centrais a altas temperaturas (> 150 ºC), que movimenta uma turbina e produz energia elétrica. A utilização da energia geotérmica é conseguida através da perfuração de poços, de modo a alcançar os reservatórios, trazendo para a superfície o vapor da água quente de alta pressão, dirigindo o vapor e água quente a unidades distintas nas turbinas das centrais geotérmicas. A energia térmica é, assim, convertida em energia elétrica. O fluido geotérmico arrefecido é injetado de volta ao reservatório onde é reaquecido, preservando o equilíbrio e a sustentabilidade do recurso.
3. Bombas de Calor Geotérmicas: Os sistemas geotérmicos de aquecimento e arrefecimento funcionam pelo bombeamento da água através de um tubo inserido no solo, que através da diferença de temperatura do subsolo aquecem ou arrefecem água e, em seguida, o ar dentro dos edifícios. Além de utilizar as energias renováveis em vez de um combustível fóssil para aquecer os edifícios, um sistema de energia geotérmica usa 70% menos energia para executar o mesmo que um sistema convencional de aquecimento e refrigeração e 30% a 50% menos energia do que um novo sistema de aquecimento e refrigeração (Imagem 1). 

Imagem 1: Bomba de calor geotérmica

A seguir daremos mais um exemplo de como as tubulações de cobre podem contribuir com créditos no critério de Energia e Atmosfera (Energy and Atmosphere - EA).

EA Crédito 4 - Melhoria na Gestão de Gases Refrigerantes 

Já vimos o que é Energia Geotérmica e como ela pode ser obtida, sendo uma dessas maneiras a utilização de Bombas de Calor Geotérmicas. 

A seguir, vamos entender melhor o funcionamento dessas bombas e como elas podem gerar economia, aumentando créditos na obtenção da certificação Leed®.

A instalação de bombas de calor geotérmicas consiste na colocação de tubulações no solo e a circulação de um fluido dentro dos tubos para extrair o calor. 

Estes tubos podem ser colocados horizontalmente em uma vala ou trincheira ou colocados verticalmente em buracos feitos na terra (Imagem 2).

Imagem 2: Tubulação de cobre para sistema geotérmico

A bomba de calor geotérmica de intercâmbio direto (direct exchange geothermal - DXG) utiliza tubulação de cobre enterrada e contém um líquido refrigerante que é bombeado através do tubo, trocando a energia quente da edificação com refrigerador localizado no solo e agindo praticamente como um dissipador de calor.

Esse sistema não requer uma bomba adicional para remover o fluido refrigerante através do piso ou qualquer trocador de calor intermediário (saiba mais sobre Fluidos Refrigerantes clicando aqui).

Este processo é conhecido como troca direta e é muito eficaz para manter um local a uma temperatura estável e com temperaturas adequadas ao bem-estar de quem as ocupa.

A tecnologia de trocador direto é relativamente nova e possui inúmeras possibilidades. 

Nos testes até agora realizados, o sistema DXG mostrou redução dos custos com calefação e refrigeração residencial pela metade. Como é uma tecnologia nova, espera-se que melhorias sejam feitas constantemente nos sistemas e eles possam produzir economias cada vez maiores.

O departamento de energia dos EUA, por exemplo, onde essa tecnologia já é utilizada, estima que cerca de 50.000 dispositivos de refrigeração geotérmica são instalados em residências e empresas anualmente. 

O custo por tonelada de capacidade média é de US $2.500 dólares. Um aparelho de três toneladas é necessário para uma utilização de médio porte. A economia de energia gerada faz com que o investimento inicial seja retornado em cerca de cinco a dez anos. Os componentes internos da bomba de refrigeração geotérmica duram cerca de 25 anos, enquanto o ciclo de cobre tem uma vida útil de 50 anos.