Um novo tipo de usina geotérmica acaba de tornar a internet um pouco mais verde
Uma nova usina geotérmica acaba de tornar a internet mais sustentável.
No início deste mês, um canto da internet ficou um pouco mais verde, graças a uma operação geotérmica inédita no deserto do norte de Nevada. O Projeto Red, desenvolvido por uma startup geotérmica chamada Fervo, começou a enviar elétrons para uma rede local que inclui centros de dados operados pelo Google. A empresa de buscas investiu no projeto dois anos atrás como parte de seus esforços para fazer com que todos os seus centros de dados funcionem com energia limpa 24 horas por dia, 7 dias por semana.
O Projeto Red é pequeno – produzindo entre 2 e 3 megawatts de energia, o suficiente para alimentar algumas milhares de casas –, mas é uma demonstração crucial de uma nova abordagem para a energia geotérmica, que poderia tornar possível aproveitar o calor natural da Terra em qualquer lugar do mundo. As rochas quentes estão em todo lugar, com temperatura subindo centenas de graus Fahrenheit nos primeiros quilômetros da superfície, mas as usinas geotérmicas fornecem apenas uma pequena fração do fornecimento global de eletricidade. Isso ocorre principalmente porque elas são construídas principalmente onde a água naturalmente aquecida pode ser facilmente aproveitada, como fontes termais e gêiseres. A água quente é bombeada para a superfície, onde produz vapor que aciona as turbinas.
O local em Nevada, um sistema geotérmico “aperfeiçoado” ou EGS, funciona de maneira diferente. Em vez de perfurar um sistema hidrotermal natural, a Fervo cavou em rochas que estão completamente secas e efetivamente criou uma nascente termal artificial bombeando água para baixo, que retorna à superfície muito mais quente. Essa estratégia usa técnicas de fraturamento hidráulico desenvolvidas pela indústria de petróleo e gás. A Fervo perfurou dois poços de mais de 2.000 metros cada um antes de virar completamente horizontalmente. Em seguida, os conectou por meio de fraturamento, produzindo rachaduras na rocha que conectaram os dois poços de perfuração. A água entra em um poço de perfuração fria e sai do outro a uma temperatura alta o suficiente para movimentar turbinas e gerar energia.
A Fervo anunciou que seu experimento foi um sucesso neste verão, após um período de teste de um mês em que as temperaturas no fundo dos poços chegaram a 191 graus Celsius (375 graus Fahrenheit) e água suficiente passou pelo sistema para produzir uma estimativa de 3,5 megawatts de eletricidade. Segundo Tim Latimer, CEO da Fervo, esses números operacionais se mantiveram relativamente estáveis desde então, sugerindo que o projeto estava pronto para ser conectado à rede por um longo período. Os poços de Nevada foram perfurados perto de uma usina de energia geotérmica tradicional, de modo que o projeto pode usar turbinas e linhas de energia existentes para fornecer eletricidade à rede.
Embora a produção seja inferior à estimativa inicial de 5 megawatts da empresa quando ela anunciou junto com o Google, Latimer diz que ajustes adicionais devem aumentar a produção de eletricidade no futuro. Atualmente, o projeto é o primeiro a atingir um nível tão alto de desempenho, observa ele. Embora duas usinas no nordeste da França atualmente produzam eletricidade a partir de rochas secas, elas operam em temperaturas substancialmente mais baixas e dependem da exploração de sistemas naturais de falhas na rocha. Latimer afirma que os resultados da Fervo indicam uma estratégia que pode ser ampliada.
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A energia geotérmica poderia ajudar o Google a enfrentar um desafio enfrentado por todas as empresas de tecnologia que tentam reduzir o impacto de centros de dados vorazes por energia. Atualmente, energia eólica e solar alimentam amplas áreas da computação em nuvem por trás dos serviços e aplicativos da internet, mas como nem sempre há disponibilidade de vento e sol, o fluxo de energia derivado deles também não é constante.
Nos últimos anos, o Google comprou energia renovável suficiente para cobrir o uso anual de energia de suas operações de dados, mas, em qualquer hora do dia, em qualquer rede específica, a eletricidade que entra em um centro de dados pode vir de uma fonte mais poluente. A empresa agora está trabalhando em um objetivo mais ambicioso para 2030 de garantir energia limpa 24 horas por dia, 7 dias por semana nas redes locais onde seus centros de dados estão localizados. A energia geotérmica é uma das principais opções para tornar isso possível. “Há um grupo muito pequeno de tecnologias que poderíamos escalar”, diz Michael Terrell, diretor sênior de clima e energia do Google.
A empresa explorou outras opções, como novos tipos de reatores nucleares em pequena escala ou combustível de hidrogênio produzido com eletricidade renovável, mas é provável que eles demorem mais para serem desenvolvidos. “Dentre as próximas tecnologias após eólica, solar e armazenamento de íons de lítio, esta é a primeira que está realmente em funcionamento agora”, disse Terrell sobre a nova usina geotérmica de Nevada. Com uma produção de apenas alguns megawatts de energia, está longe de fornecer os centenas de megawatts que um centro de dados típico pode precisar, mas ele considera o conceito comprovado.
Embora o EGS esteja operando, ainda há riscos. Os custos iniciais de qualquer projeto são altos, simplesmente porque alcançar rochas suficientemente quentes requer a perfuração de milhares de metros sob a superfície. O granito em lugares como o oeste dos EUA é considerado ideal para o EGS, porque fornece calor relativamente superficial e não possui fissuras naturais, o que significa que as únicas rachaduras nas quais a água fluirá são aquelas criadas pelos engenheiros. No entanto, a rocha dura e densa é especialmente difícil de perfurar.
Uma vez que o trabalho árduo de perfuração dos poços acabou, ainda há uma chance de que um projeto EGS nunca consiga aproveitar calor suficiente ou bombear água suficiente para alimentar uma usina. Às vezes, simplesmente não é possível prever adequadamente quais serão as condições lá embaixo com antecedência. E alguns projetos EGS passados acabaram desencadeando terremotos destrutivos ao perturbar falhas naturais.
Esses desafios podem desencorajar investidores, diz Latimer, que estão mais interessados em destinar pequenas quantias para tecnologias de laboratório emocionantes ou investimentos mais significativos em tecnologias mais comprovadas, como a energia solar. Ele descreve tecnologias como a EGS – teoricamente viáveis, mas ainda não comprovadas em grande escala – como o “elo perdido” para investimentos em energia.
Latimer diz que a Fervo tem se concentrado em reduzir os custos iniciais de perfuração e mitigar o risco de que um projeto falhe, principalmente por meio de modelagem baseada em dados geológicos para construir uma imagem precisa de como o sistema geotérmico que está sendo criado vai funcionar. Esse trabalho tem sido auxiliado pelo governo dos EUA, que financiou um projeto chamado FORGE em Utah com o objetivo de “redesenhar” a tecnologia EGS, principalmente testando ferramentas e técnicas caras, como brocas e monitoramento sísmico, para ver o que funciona. As lições são repassadas para startups como a Fervo.
O próximo projeto EGS da Fervo, que será desenvolvido no condado de Beaver, em Utah, está programado para entrar em operação em 2026 e será muito maior do que o Projeto Red, com 400 megawatts. A localização, visível do local do FORGE, foi escolhida por sua geologia bem compreendida e proximidade de linhas de transmissão existentes. Latimer se recusou a fornecer estimativas de custo específicas para a eletricidade produzida pelo projeto, mas disse que o projeto está no caminho certo para igualar os custos de um projeto geotérmico tradicional e toda a sua produção de energia futura já está comprometida com serviços públicos e outros consumidores de eletricidade. “Estamos com tudo vendido!” diz ele, pelo menos por enquanto. Latimer diz que a empresa está nos estágios iniciais de projetos adicionais em todo o oeste dos EUA.
