Os recursos geotérmicos em Portugal: desafios, oportunidades e constrangimentos António Trota. Departamento de Geociências. FCT Universidade dos

António Trota. Departamento de Geociências. FCT Universidade dos Açores Unidade de Investigação Geobiotec, Universidade de Aveiro, Portugal XIX Encontro Nacional do Colégio de Engenharia Geológica e de Minas Termas de São Tiago, Beira Interior, Portugal 30.04.2017 14:00-15:30

TERMAS DE SÃO TIAGO

Os recursos geotérmicos em Portugal: desafios, oportunidades e constrangimentos António Trota. Departamento de Geociências. FCT Universidade dos Açores Unidade de Investigação Geobiotec, Universidade de Aveiro, Portugal XIX Encontro Nacional do Colégio de Engenharia Geológica e de Minas Termas de São Tiago, Beira Interior, Portugal 30.04.2017 14:00-15:30

Lista de temas 1. Introdução. 2. O conceito de recurso geotérmico. 3. Os recursos geotérmicos em Portugal. 4. A alta entalpia em Portugal. 5. A baixa entalpia em Portugal. 6. A muito baixa entalpia em Portugal. 7. A geotermia no mundo. 8. Quais os desafios tecnológicos da energia geotérmica em Portugal? 9. Ricos ou pobres?

1. Introdução 1. Redução emissão gases efeitos estufa? Obama Trump? China? 2. Opção pelas energias renováveis (União europeia: e.g. Alemanha). 3. Usos de energias endógenas, nacionais; redução da importação energética. 4. Incorporação de tecnologia nacional (prospeção, perfuração, produção). Simplicidade para a complexidade. 5. Opção geotérmica: transferência de tecnologia (ensino); redução custos; atração de investimento (regulação, incentivos, informação).; parcerias. 6. Saber o que temos, onde temos e que quantidades; como explorar e quanto custa; utilizadores atuais e futuros.

1. Introdução

2. Conceito de energia geotérmica DIRECTIVE 2009/28/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources and amending and subsequently repealing Directives 2001/77/EC and 2003/30/EC Article 2 Definitions (c) geothermal energy means energy stored in the form of heat beneath the surface of solid earth;

2. Conceito de energia geotérmica Classificação dos Sistemas Geotérmicos em Portugal (Trota, 2011) Sistema Geotérmico Natural (*) Sistema Geotérmico Aumentado (**) Com utilização de fluido geotérmico Baixa temperatura T.R.< 100ºC Baixa temperatura T. R. < 100ºC Alta temperatura T.R. 100ºC Baixa temperatura T. R.< 100ºC Alta temperatura 100ºC T.R. < 374ºC Sem utilização de fluido geotérmico Alta temperatura T.R. 100ºC Muito alta temperatura T.R. 374ºC (*) Açores e Madeira - profundidade máxima de perfuração 2 km. Continente - profundidade máxima de perfuração 3 km. (**) Profundidade máxima de perfuração: 6 km. T.R. - Temperatura média do reservatório.

3. Os recursos geotérmicos em Portugal 1. Distribuição geográfica: 1. Onshore; offshore 2. Açores, Madeira, Continente 2. Temperatura do reservatório 1. Muito baixa temperatura: 0-20 m de profundidade; 20-150 m 2. Baixa temperatura: TMA - 100ºC 3. Alta temperatura: acima dos 100ºC (produção elétrica) 4. Muito alta temperatura: fontes magmáticas 3. Tipo de reservatório 1. Natural 2. Aumentado

3. Os recursos geotérmicos em Portugal 1. Distribuição geográfica: 70 1. Onshore; offshore 2. Açores, Madeira, Continente 60 50 40 NORTH AMERICA AZORES EURASIA 30 Madeira NUBIA AFRICA 20 10 0-80 -60-40 -20 0 20

3. Os recursos geotérmicos em Portugal 40.5 40 CORVO 39.5 39 38.5 FLORES GRACIOSA S. JORGE FAIAL TERCEIRA AZORES SHEAR ZONE 38 MAR PICO 37.5 S. MIGUEL 37 36.5 STA. MARIA GLORIA FAULT 36-32 -30-28 -26-24 -22

3. Os recursos geotérmicos em Portugal 2. Temperatura do reservatório : Muito baixa temperatura: 0-20 m de profundidade; 20-150 m Temperatura do solo não perturbada; abaixo dos 20 m Horizontal vertical

3. Os recursos geotérmicos em Portugal 2. Temperatura do reservatório : Baixa temperatura: TMA 100ºC. Nascentes termais continente; também Açores. Excedentes atuais (S. Pedro do Sul) Furos pouco profundos (0-250 m) Equilibrio: descarga natural (?) = produção

3. Os recursos geotérmicos em Portugal 2. Temperatura do reservatório : Alta temperatura: acima dos 100ºC (produção elétrica ou industrial); liquido dominante Sistemas ativos jovens Sistemas antigos

3. Os recursos geotérmicos em Portugal

3. Os recursos geotérmicos em Portugal 2. Temperatura do reservatório : Muito alta temperatura: fontes magmáticas

3. Tipo de reservatório: Natural Calor; fluído, permeabilidade e armazenamento Calor Fluídos Recarga Dimensão

3. Tipo de reservatório: Aumentado/estimulado/artificial (não natural) Ausência de: fluído, permeabilidade e ou armazenamento (porosidade). Contratos prospeção e pesquisa: 2008 (?) norte/centro de Portugal

4. A alta entalpia em Portugal Açores: Ribeira Grande, S. Miguel: 1976 (1980; 2016) Pico Alto, Terceira: 1980; 2000 (2017) Continente (EGS): 2008 (?) Madeira (EGS):?

4. A alta entalpia em Portugal

Continente: nascentes termais (acima da TMA); conceito de anomalia térmica; balneoterapia; conceito de SPA; usos diretos incipientes (estufas, aquecimento piscinas); prospeção nas imediações das nascentes (< 1000 metros); perfuração sem atingir o reservatório. Açores: nascentes termais associadas a sistemas geotérmicos jovens relacionados maioritariamente a atividade vulcânica atual; balneoterapia; conceito de SPA; usos diretos incipientes (aquecimento piscinas); prospeção nas imediações das nascentes (< 1000 metros); perfuração sem atingir o reservatório. Madeira (?) 5. A baixa entalpia em Portugal

5. A baixa entalpia em Portugal

6. A muito baixa entalpia em Portugal Continente: em franco desenvolvimento; regulação/fiscalização incipiente; recursos enormes e de fácil aproveitamento (sistemas condutivos e ou sistemas convectivos). Restrições ao desenvolvimento: projeto, divulgação e custos competitivos; sistema de incentivos à instalação. Açores:? Madeira:?

7. A Geotermia no Mundo

MIT report, 2006. Os recursos geotérmicos em Portugal: desafios, oportunidades e constrangimentos 8. Quais os desafios tecnológicos da energia geotérmica em Portugal? A avaliação dos recursos: o papel da prospeção territorial e local

8. Quais os desafios tecnológicos da energia geotérmica em Portugal? A avaliação dos recursos: fluxos de calor, gradiente geotérmico, condutividade térmica, produção calor; componentes fluxo calor: mantélico? crustal? correção de efeitos seculares (última glaciação)?

8. Quais os desafios tecnológicos da energia geotérmica em Portugal? A tecnologia de perfuração e técnicas associadas; a engenharia de reservatórios (avaliação de reservas; perfuração; ensaios de produção; a gestão dos reservatórios)

8. Quais os desafios tecnológicos da energia geotérmica em Portugal? Os recursos humanos. Desenvolvimento de uma indústria geotérmica. 43

8. Quais os desafios tecnológicos da energia geotérmica em Portugal? Onde devemos procurar a energia geotérmica? Paradigma antigo Exploração dos sistemas hidrotermais/gotérmicos convencionais. Acesso fácil, manifestações superficiais do calor (fumarolas, nacentes termais, poços de lama, emissões de gás, etc.). Recursos próximos da superfície. Elevado gradiente geotérmico + elevada permeabilidade e porosidade; líquídos abundantes no reservatório; recarga adequada de fluído para o reservatório. Novo paradigma Sistemas geotérmicos aumentados/estimulados (de engenharia). Sistemas não convencionais; aproximação a sistemas de extração mineira; recursos maiores. Falta pelo menos um: elevado gradiente geotérmico + elevada permeabilidade e porosidade; fluídos suficientes no reservatório; adequada recarga de fluído para o reservatório. Onde estamos nós, portugueses?

8. Quais os desafios tecnológicos da energia geotérmica em Portugal? O desafio no mar: as fontes hidrotermais do fundo do mar?

8. Quais os desafios tecnológicos da energia geotérmica em Portugal? O desafio atual EGS?

8. Quais os desafios tecnológicos da energia geotérmica em Portugal? Os recursos à mão de semear muito fácil e barato (?) nos novos projetos.. 47

8. Quais os desafios tecnológicos da energia geotérmica em Portugal?

9. Ricos ou pobres?

Ricos em recursos!

Pobres em recursos humanos qualificados e em tecnologia!

9. Ricos ou pobres?

O céu é o limite otimismo Com os pés em terra... prudência

Reengenharia Obrigado