'É o nosso moonshot': por que os cientistas estão perfurando vulcões

18/10/2024 09:47

Estou em um dos hotspots vulcânicos do mundo, no nordeste da Islândia, perto do vulcão Krafla.
A uma curta distância, posso ver a borda do lago da cratera dos vulcões, enquanto as aberturas de vapor sul e piscinas de lama se afastam.
Krafla entrou em erupção cerca de 30 vezes nos últimos 1.000 anos, e mais recentemente em meados da década de 1980.
Bjorn Por Gumundsson me leva a uma encosta gramada.
Ele está executando uma equipe de cientistas internacionais que planejam perfurar Kraflas magma.
“Estamos no local onde vamos perfurar”, diz ele.
O Krafla Magma Testbed (KMT) pretende avançar na compreensão de como o magma, ou rocha derretida, se comporta no subsolo.
Esse conhecimento poderia ajudar os cientistas a prever o risco de erupções e empurrar a energia geotérmica para novas fronteiras, aproveitando uma fonte extremamente quente e potencialmente ilimitada de energia do vulcão.
A partir de 2026, a equipe da KMT começará a perfurar o primeiro de dois furos para criar um observatório de magma subterrâneo único, a cerca de 2,1 km abaixo do solo.
“É como o nosso moonshot.
Vai transformar muitas coisas”, diz Yan Lavelle, professor de vulcanologia na Universidade Ludvigs-Maximllian, em Munique, e que dirige o comitê de ciência da KMT.
A atividade vulcânica geralmente é monitorada por ferramentas como sismômetros.
Mas ao contrário da lava na superfície, não sabemos muito sobre o magma abaixo do solo, explica o Prof. Lavelle.
“Gostaríamos de instrumentar o magma para que possamos realmente ouvir o pulso da terra”, acrescenta.
Sensores de pressão e temperatura serão colocados na rocha fundida.
“Estes são os dois parâmetros-chave que precisamos sondar, para poder dizer com antecedência o que está acontecendo com o magma, diz ele.
Em todo o mundo, cerca de 800 milhões de pessoas vivem dentro de 100 km de vulcões ativos perigosos.
Os pesquisadores esperam que seu trabalho possa ajudar a salvar vidas e dinheiro.
A Islândia tem 33 sistemas vulcânicos ativos e fica na fenda onde as placas tectônicas da Eurásia e da América do Norte se separam.
Mais recentemente, uma onda de oito erupções na península de Reykanes danificou a infra-estrutura e mudou vidas na comunidade de Grindavik.
Gumundsson também aponta para Eyjafjallajkull, que causou estragos em 2010, quando uma nuvem de cinzas causou mais de 100.000 cancelamentos de voos, custando 3 bilhões (US $ 3,95 bilhões).
“Se tivéssemos sido mais capazes de prever essa erupção, poderia ter economizado muito dinheiro”, diz ele.
O segundo furo da KMT desenvolverá um teste para uma nova geração de usinas geotérmicas, que exploram a temperatura extrema do magma.
“Magma é extremamente enérgico.
Eles são a fonte de calor que alimenta os sistemas hidrotérmicos que leva à energia geotérmica.
Por que não ir à fonte?”, pergunta o Prof. Lavelle.
Cerca de 65% da eletricidade da Islândia e 85% do aquecimento doméstico, vem da geotérmica, que utiliza fluidos quentes no subsolo, como fonte de calor para acionar turbinas e gerar eletricidade.
No vale abaixo, a usina de Krafla fornece água quente e eletricidade para cerca de 30.000 casas.
“O plano é perfurar um pouco menos do próprio magma, possivelmente cutucá-lo um pouco”, diz Bjarni Pálsson com um sorriso irônico.
O recurso geotérmico está localizado logo acima do corpo do magma, e acreditamos que seja em torno de 500-600C”, diz Pálsson, diretor executivo de desenvolvimento geotérmico da provedora nacional de energia, Landsvirkjun.
Magma é muito difícil de localizar no subsolo, mas em 2009 engenheiros islandeses fizeram uma descoberta casual.
Eles tinham planejado fazer um furo de 4,5 km de profundidade e extrair fluidos extremamente quentes, mas a broca parou abruptamente quando interceptou magma surpreendentemente raso.
“Não esperávamos atingir o magma a apenas 2,1 km de profundidade”, diz Pálsson.
O encontro com o magma é raro e só aconteceu aqui, no Quênia e no Havaí.
O vapor superaquecido medindo um recorde de 452°C disparou, enquanto a câmara foi estimada em 900°C.
Vídeo dramático mostra fumaça e vapor.
O calor agudo e a corrosão acabaram destruindo o poço.
“Este bem produzido cerca de 10 vezes mais [energia] do que a média bem neste local”, diz o Sr. Pálsson.
Apenas dois deles poderiam fornecer a mesma energia que os 22 poços da usina, observa ele.
Mais de 600 usinas de energia geotérmica são encontradas em todo o mundo, e centenas mais estão planejadas, em meio à crescente demanda por energia de baixo carbono 24 horas por dia.
Estes poços são tipicamente cerca de 2,5 km de profundidade, e lidar com temperaturas abaixo de 350 ° C.
Empresas privadas e equipes de pesquisa em vários países também estão trabalhando em direção a uma geotérmica mais avançada e ultra-profunda, chamada rocha super quente, onde as temperaturas excedem 400 ° C em profundidades de 5 a 15 km.
Aprofundando e muito mais quente, as reservas de calor é o Santo Graal, diz Rosalind Archer, reitor da Universidade Griffith, e ex-diretor do Instituto Geotérmico na Nova Zelândia.
É a maior densidade de energia que é tão promissora, explica ela, já que cada furo pode produzir de cinco a 10 vezes mais energia do que os poços geotérmicos padrão.
“Você tem a Nova Zelândia, Japão e México todos olhando, mas KMT é o mais próximo de obter broca no chão”, diz ela.
“Não é fácil e não é necessariamente barato começar.” Perfurar neste ambiente extremo será tecnicamente desafiador e requer materiais especiais.
O professor Lavelle está confiante de que é possível.
Temperaturas extremas também são encontradas em motores a jato, metalurgia e na indústria nuclear, diz ele.
“Temos que explorar novos materiais e mais ligas resistentes à corrosão”, diz Sigrun Nanna Karlsdottir, professor de engenharia industrial e mecânica da Universidade da Islândia.
Dentro de um laboratório, sua equipe de pesquisadores está testando materiais para suportar calor extremo, pressão e gases corrosivos.
Os poços geotérmicos são geralmente construídos com aço carbono, ela explica, mas isso rapidamente perde força quando as temperaturas excedem 200°C.
“Estamos nos concentrando em ligas de níquel de alto grau e também ligas de titânio”, diz ela.
Perfurar o magma vulcânico soa potencialmente arriscado, mas Gumundsson pensa o contrário.
“Não acreditamos que colocar uma agulha em uma enorme câmara de magma criará um efeito explosivo”, afirma.
“Isso aconteceu em 2009, e eles descobriram que provavelmente já haviam feito isso antes sem sequer saber.
Outros riscos também precisam ser considerados ao perfurar a terra como gases tóxicos e causar terremotos, diz o Prof Archer.
“Mas o ambiente geológico na Islândia torna isso muito improvável.” O trabalho levará anos, mas pode trazer previsão avançada e energia supercarregada do vulcão.
“Eu acho que todo o mundo geotérmico está assistindo ao projeto KMT”, diz Archer.
“É potencialmente bastante transformador.”

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