PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS E LIMITAÇÕES HIDROGEOLÓGICAS DO AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR DA REGIÃO DE LISBOA PARA O SEU

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1 9º SEMINÁRIO SOBRE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS Campus de Caparica, 7 e 8 de Março de 2013 Faculdade de Ciências e Tecnologiada Universidade Nova de Lisboa PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS E LIMITAÇÕES HIDROGEOLÓGICAS DO AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR DA REGIÃO DE LISBOA PARA O SEU APROVEITAMENTO COMO RECURSO GEOTÉRMICO DE BAIXA ENTALPÍA Rayco Marrero Diaz 1, Augusto Costa 2, Luisa Duarte 1, Elsa Ramalho 1, Carlos Rosa 1 & Diogo Rosa 3 1 Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG), Estrada da Portela, Bairro do Zambujal, Apartado 7586, Alfragide , Amadora, Portugal. rayco.diaz@lneg.pt 2 Geodiscover - Consultores em Hidrogeologia Lda, Rua José Cardoso Pires, Lote Alcochete. 3 Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS), Copenhague, Dinamarca.

2 INDICE 1. OBJETIVOS 2. INTRODUÇÃO 3. CARACTERÍSTICAS DO AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR 4. LIMITAÇÕES 5. CONCLUSÕES PRELIMINARES

3 OBJETIVOS Projeto HIDROTERMAL MOTIVAÇÃO Na região de Lisboa existem aquíferos profundos com elevada temperatura susceptíveis de serem aproveitados como reservatórios geotérmicos de baixa entalpia (i.e. usos directos). OBJETIVOS Avaliação do potencial geotérmico do aquífero Cretácico Inferior através de uma abordagem multidisciplinar integrando a informação existente com novos estudos (geológicos, hidrogeológicos, geofísicos e geoquímicos) de detalho em zonas-alvo seleccionadas, tendo em vista a concepção de um modelo geoestructural 3D, hidrodinâmico e hidrogeoquímico. RESULTADOS EXPECTÁVEIS Elaboração de um modelo físico-químico conceptual do aquífero Cretácico Inferior que deverá permitir reconhecer recursos geotérmicos, definindo as potencialidades e constrangimentos à sua exploração como fonte de energia térmica de baixa entalpia, bem como propor ações para o seu uso eficiente e sustentável.

4 INTRODUÇÃO Potencial Geotérmico de Baixa Entalpia (<150ºC*) em Portugal Continental *(Haenel et al. 1988) IGM (1998)

5 INTRODUÇÃO Evidencias do Potencial Geotérmico de Baixa Entalpia na Região de Lisboa Correia and Ramalho (2002) - Atlas of Geothermal Resources in Europe- Portugal. Os potenciais reservatórios geotérmicos na bacia sedimentaria Meso-Cenozoica da região de Lisboa são: (1) Miocénico: apresenta boas transmissividades (média: 50 m 2 /d), mas com temperatura máxima das águas < 33ºC (2) Cretácico Inferior (Aptiano-Barremiano), com transmissividades algo menores (média 40 m 2 /d) que o Miocénico, mas com águas com temperaturas de 50ºC à 1500m de profundidade. (3)Os calcários Jurássicos, com temperaturas de 75ºC, mas à profundidades de cerca de 2500m e transmissividades poco conhecidas. Portanto o aquífero Cretácico Inferior apresenta a priori as melhores características em relação à profundidade/temperatura/transmissividade dos possíveis reservatórios geotérmicos deduzidos.

6 INTRODUÇÃO Evidencias do Potencial Geotérmico de Baixa Entalpia na Região de Lisboa g.pt/geoportal/map as/index.html Furo AC1-Balum no Hospital das Força Aérea de Lumiar Furo AC1-Oeiras nos Serviçios Socias das Forças Armadas de Oeiras Ocorrências Hidrominerais de Alfama Termas de Estoril

7 Profundidade: 1495 m Caudal: 5 l/s Água: Ca-HCO 3, rica Fe, TDS<0.5 g/l e 50ºC. Usos: oágua Potável oágua Quente Sanitária o Climatização Período: ; INTRODUÇÃO Hospital da Força Aérea de Lumiar (Furo geotérmico AC1-BALUM) TORRE DE ARREFECIMENTO Estado atual: destruído Problemas: salinização progressiva da água (0.4 a 3.1 g/l), diminuição do caudal e colapso dos primeiros 50m do furo.

8 INTRODUÇÃO Serviços Sociais das Forças Armadas (Furo geotérmico AC1-OEIRAS) Profundidade: 500 m Caudal: 6 l/s Água: Na-HCO 3 rica Fe, TDS < 0.5 g/l e 30ºC Usos: oágua Potável oágua Quente Sanitária* o Climatização* (*com apoio bombas de calor geotérmicas) Período: 1992-? PERMUTADOR (Modificado de Cattin, S. Infos-Géothermie nº 4. Suisse énergie. 2002) Estado atual: desequipado. Problemas: salinização progressiva da água.

9 INTRODUÇÃO Ocorrências Hidrominerais de Alfama (Alcaçarias) A Fonte das Ratas (Garcez. 1963, em Ramalho e Lourenço, 2005) Sondagem ML-78 com artesianismo repuxante (>4,5m) no Largo do Chafariz de Dentro (Moitinho de Almeida, 1972) HCO 3 -Cl-Ca-Na 20-32ºC (Modificado de Moitinho de Almeida, 1972) Perímetro de Proteção às Ocorrências Hidrominerais de Alfama no Plano Director Municipal de Lisboa (CML, 2012) Protocolo de Cooperação LNEG (ex-igm) e a Câmara Municipal de Lisboa (2003) serviu de base para o perímetro de proteção no PDM de Dupla valorização: recursos hidrominerais e recursos geotérmicos de baixa temperatura. Potencial uso direito para aquecimento de instalações camarárias (gabinetes, piscinas, etc.).

10 INTRODUÇÃO Termas de Estoril 2 3 Nascente e os furos AC3A e AC5 de 177 e 278,5 m de profundidade, respectivamente. Caudal furos: 15 e 25 l/s cada um. Água: Na-Cl, TDS > 6 g/l e 35ºC Usos: obalneoterapia o Potencial aquecimento das instalações hoteleiras (futuro). 1 Estado atual: em reestruturação Outras evidencias (históricas): 1.Nascente Termal da Poça, situado na praia de S. João do Estoril. 2.Furo de 10m de profundidade, localizado no Hotel Inglaterra, com temperatura de 28ºC (Tª ambiente = 22ºC) 3.Furo de 100m de profundidade no Largo dos Bombeiros, com temperatura de 29ºC (Tª ambiente = 25ºC)

11 CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR Integração plataforma GIS de dados geológicos, hidrogeológicos e geofísicos VIALONGA AC1-BALUM MS1 ALFAMA TERMAS ESTORIL CAMADAS DE ALMARGEM AC1-OEIRAS BR-2 BR-1 BR-4 BEL BR-3 Mapas geológicos 34A, 34B, 34C e 34D da região de Lisboa 1:50k.

12 CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR Integração plataforma GIS de dados geológicos, hidrogeológicos e geofísicos

13 CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR Fácies hidroquímicas

14 CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR Fácies hidroquímicas Distribuição espacial VIALONGA BELAS AC1-BALUM MS1 ESTORIL AC1-OEIRAS ACP7-DOCAPESCA 3A1-AGRONOMIA CENTRAL TEJO AC1-SIDUL AC1-LISNAVE Mapas geológicos 34A, 34B, 34C e 34D da região de Lisboa 1:25k.

15 CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR Resumo Lito-estratigráficas: Aquífero multicamada no Albiano Inferior Barremiano Superior (Cretácico Inferior) Fm. Rodízio (Grés superióres): arenitos, argilas e dolomitos. Fm. Cresmina (Camadas com orbitolina): calcários e margas. Fm. Regatão (Grés inferiores): arenitos e argilas. Geométricas: Profundidade: aflora na zona de Sintra-Cascais e até 1432 m de prof. em Barreiro-4 Espessura media aparente: 150 m ( m) Hidrogeológicas: Semi-cativo pelo Complexo Vulcânico de Lisboa e pelas margas da Fm. Benfica Artesianismo (normalmente repuxante) Transmissividade media ponderada: 38 m 2 /d (2-406 m 2 /d) Caudal médio de exploração: 10 L/s (1-50 L/s) Hidroquímicas: Fácies HCO 3 -Na-Ca e Cl-Na Temperatura media ponderada: 31ºC (20-51ºC) Salinidade media ponderada: 0.9 g/l ( g/l) Relativamente altos teores de Fe: 1.4 mg/l ( mg/l) Paleoáguas: tempos de residência ( 14 C) de 12ka em AC1-Balum (no ano 1989) (similar aq. Aveiro)

16 CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR Áreas potencialmente interessantes VIALONGA AC1-BALUM MS1 ALFAMA TERMAS ESTORIL CAMADAS DE ALMARGEM AC1-OEIRAS BR-2 BR-1 BR-4 BEL BR-3 Mapas geológicos 34A, 34B, 34C e 34D da região de Lisboa 1:50k.

17 CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR Áreas potencialmente interessantes - Tejo District Heating Detalhe mapa geológico 34D (50k).

18 CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR Áreas potencialmente interessantes - Tejo District Heating Características: Entre 345 e 562 m profundidade Artesianismo repuxante Caudais de exploração entre 10 e 50 l/s Transmissividades entre 10 e 400 m 2 /d Águas: o Na-Ca-HCO 3 com teores elevados de F e Fe o Baixa salinidade < 0.5 g/l o Temperaturas entre 25 e 34 ºC

19 LIMITAÇÕES POTENCIAL GEOTÉRMICO COMPLEXIDADE ESTRUTURAL TERMAS ESTORIL CAMADAS DE ALMARGEM AC1-OEIRAS BR-2 BR-1 BR-4 BEL BR-3 Mapas geológicos 34A, 34B, 34C e 34D da região de Lisboa 1:50k.

20 LIMITAÇÕES POTENCIAL GEOTÉRMICO Salinização Aumento salinidade AC1-Balum entre 1987/1989 y 2001 (verificado também AC1-OEIRAS e AC1-Lisnave): mistura da água Ca- HCO 3 do aquífero com: (1) fluidos evaporíticos de composição SO 4 -Na-Cl de circulação profunda (parcialmente equilibradas) que dissolveram evaporitos da Fm. de Dagorda ou do próprio Cretácico Superior (Almeida et al., 1991) (2) águas salobras de intrusão marinha antiga.

21 CONCLUSÕES PRELIMINARES Foram identificadas varias áreas na região de Lisboa com furos profundos já existentes no aquífero Cretácico Inferior com um importante potencial para aproveitamento geotérmico, nomeadamente a zona portuária da cidade de Lisboa (Tejo District Heating), Estoril e Vialonga. A informação obtida até agora dos estudos prévios, sugere uma baixa taxa de recarga e uma compartimentação importante do aquífero. Este fato, junto com uma região densamente povoada, pode representar uma limitação para a exploração geotérmica, dado que a quantidade de fluido geotérmico (água subterrânea) disponível pode ser reduzida em algumas zonas. A origem dos processos de salinização observados no furo geotérmico AC1-BALUM (e em outros furos) depois de um relativamente curto período de exploração, podem estar relacionados com mistura com (antigas ou modernas) intrusões marinhas ou fluidos evaporíticos profundos, sugerindo umas reservas limitadas no aquífero. São precisas análises isotópicas e geoquímicas do fluido para identificar a origem da salinização. A avaliação da disponibilidade do recurso geotérmico, em termos de quantidade, para garantir a sustentabilidade do reservatório aconselha a reinjeção dos fluidos no aquífero depois de ter extraído o seu calor. O aproveitamento do aquífero Cretácico Inferior da região de Lisboa precisa de um sistema apropriado de monitorização e um plano de exploração para garantir a sustentabilidade em um largo prazo (>25 anos).

22 AGRADECIMENTOS Este projecto está integrado numa bolsa de posdoutoramento financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) entre Eng. Henrique Graça das Termas de Estoril Doutora Ana Martins do Gabinete de Alfama da Câmara Municipal de Lisboa Professor C. Costa Almeida e professora Catarina Silva Carla Lourenço e José Cruz da DGEG Colegas da UAS-UGHGC do LNEG Energias de Portugal EDP Grupo Sil Naval-Rocha Administração do Porto de Lisboa