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A poeirenta cidade de Naivasha fica no Grande Vale do Rift, onde o continente africano está sendo dividido em dois. A cerca de 90 quilômetros a noroeste da capital do Quênia, Nairóbi, Naivasha recebe grupos de turistas todos os anos que fazem caminhadas no Parque Nacional Hell’s Gate. As forças que estão dividindo a placa tectônica africana esculpiram os penhascos íngremes da área, vales profundos e colinas ondulantes – uma paisagem acidentada que inspirou o cenário de O Rei Leão da Disney.
Essas forças também fizeram de Naivasha a fronteira da indústria de energia geotérmica do Quênia.
O primeiro poço geotérmico do país foi perfurado lá na década de 1950. Em 1981, o Quênia tinha sua primeira usina de energia geotérmica, aproveitando um recurso renovável que aproveita o calor gerado nas profundezas da Terra. Hoje, o projeto de energia geotérmica Olkaria de Naivasha, além de uma pequena instalação em outro local, é capaz de gerar 963 megawatts de eletricidade quando operando em potência máxima.
No final do ano passado, o Quênia ocupava o sétimo lugar na lista dos principais países de energia geotérmica do mundo. A energia geotérmica responde por 47% da produção total de energia do país – uma porcentagem que está crescendo. O único outro produtor de energia geotérmica na África, a Etiópia, iniciou a produção em 1998 e tem uma capacidade instalada de apenas 7,5 megawatts.
Mas o interesse regional está crescendo, especialmente porque a África trabalha para o acesso universal à energia até 2030, de acordo com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas. Cerca de 43% da população do continente, equivalente a cerca de 600 milhões de pessoas, não tem acesso à eletricidade. Uma análise de 2021 da empresa de consultoria Dalberg em parceria com a ONU mostrou que há potencial de energia renovável suficiente para suprir as necessidades de energia da África no futuro, embora os custos iniciais sejam maiores do que se os combustíveis fósseis fossem usados para atender a essas demandas de energia.
Se os países africanos buscarem energia renovável para atingir suas metas de eletricidade, o custo inicial seria de US$ 1,5 trilhão, cerca de 50% a mais do que o US$ 1 trilhão que os combustíveis fósseis exigiriam, diz James Mwangi, ex-Dalberg e fundador do grupo Climate Action Plataforma para a África. Mas, graças aos custos operacionais e de manutenção mais baixos, as energias renováveis acabam compensando. Em um cenário da análise de Dalberg, um futuro altamente renovável levaria 13 anos ou mais para empatar com um onde os combustíveis fósseis ainda são fortemente usados.
Com a rota das energias renováveis, diz Mwangi, “a África poderia alcançar o acesso universal à energia muito mais rapidamente e, finalmente, ter os custos de energia mais baixos do mundo”. A natureza localizada das fontes renováveis, em comparação com os combustíveis fósseis frequentemente importados, também pode aumentar a segurança e a independência energética.
Na África Oriental, a energia geotérmica é uma opção atraente. É abundante graças ao Sistema de Rift da África Oriental, que traz calor para a superfície. Como outras energias renováveis, como a eólica e a solar, a geotérmica não emite dióxido de carbono. E vem com benefícios extras. “A energia geotérmica é confiável”, diz Anna Mwangi, geofísica sênior da Kenya Electricity Generating Company, ou KenGen, a entidade governamental que opera Olkaria (e não tem relação com James Mwangi). As fontes geotérmicas estão disponíveis dia e noite e não dependem do sol, vento ou chuva. Portanto, a energia geotérmica pode ser mais resistente às mudanças climáticas do que algumas outras fontes renováveis.
Mas a instalação de usinas geotérmicas requer mais dinheiro e conhecimento especializado do que outras energias renováveis. E, como qualquer projeto de desenvolvimento, pode acarretar custos sociais, como o deslocamento de pessoas de suas terras.
Dada a sua longa experiência, o Quénia está agora a ajudar os seus vizinhos. “Estamos oferecendo suporte técnico aos países da região, como forma de ajudá-los a desenvolver seu potencial geotérmico”, afirma Anna Mwangi. A KenGen já perfurou vários poços geotérmicos na Etiópia e no Djibuti.
Por que a África Oriental é um ponto quente de energia geotérmica
Globalmente, os recursos geotérmicos são freqüentemente encontrados ao longo dos limites das placas tectônicas, como ao redor do Anel de Fogo do Oceano Pacífico. Na África, existe uma abundância de recursos geotérmicos onde uma nova fronteira está se formando: o Sistema de Rift da África Oriental. O início exato do sistema não está claramente definido; origina-se na Península Arábica antes de correr para o sul ao longo do Mar Vermelho e para o Djibuti. Ao seguir para o sul na África, a zona de fenda se divide em dois braços: o braço oriental termina na fronteira entre o Quênia e a Tanzânia, enquanto o braço ocidental vai mais para o sul, percorrendo 6.400 quilômetros por mais de 10 países antes de terminar em Moçambique.
Por milhões de anos, a placa africana foi puxada em direções opostas, a uma taxa de alguns centímetros por ano. Eventualmente, esse alongamento dividirá a África em dois continentes separados e criará duas placas tectônicas, a placa da Núbia a oeste e a placa da Somália a leste.
O alongamento também faz com que o magma se acumule em vários pontos ao longo do sistema de fendas. Um desses lugares é Olkaria em Naivasha. Abaixo da superfície, a rocha derretida aquece as águas subterrâneas. Os poços trazem essa água quente e vapor para a superfície. Quando aproveitado em alta pressão e usado para girar turbinas, o vapor gera eletricidade. A água quente é então injetada de volta no solo para recarregar o abastecimento de água subterrânea.
Não há estimativa abrangente de quanta energia total a África Oriental poderia colher de fontes geotérmicas. Mas os especialistas estimam que o Quênia e a Etiópia poderiam gerar 10.000 megawatts cada. Isso é aproximadamente o triplo da capacidade instalada total de eletricidade do Quênia e o dobro da da Etiópia.
Por enquanto, é principalmente o Quênia – um dos players de energia geotérmica que mais cresce no mundo – que canalizou esse calor profundo. Além de Olkaria, há um pequeno local próximo ao campo geotérmico de Eburru que pode gerar 2,4 megawatts de eletricidade. Mais ao norte, uma usina de 35 megawatts deve ser inaugurada este ano no campo geotérmico de Menengai, com outra em desenvolvimento.
Um impulso em direção à energia geotérmica nos últimos anos ocorreu quando as secas diminuíram algumas das fontes hidrelétricas do Quênia. Com chuvas e temperaturas projetadas para se tornarem mais erráticas e extremas com as mudanças climáticas, a energia geotérmica pode ser a opção mais confiável, diz Anna Mwangi.
As usinas geotérmicas podem operar com potência máxima em até 90% do tempo, levando em consideração o tempo de inatividade devido à manutenção, diz François Le Scornet, presidente e consultor sênior de inteligência de mercado da Carbonexit Consulting na França. Isso é comparável a uma usina nuclear e cerca de duas vezes mais confiável que uma usina de combustível fóssil ou um parque eólico (e quatro vezes melhor que a energia solar). De fato, com o aumento da energia geotérmica, as quedas de energia no Quênia diminuíram, de acordo com um relatório divulgado em fevereiro pela Agência Internacional de Energia Renovável e pela Associação Geotérmica Internacional.
A água escaldante e o vapor que sobem por um poço geotérmico podem fazer mais do que gerar eletricidade; eles também podem ser uma fonte direta de aquecimento. A fazenda de flores Oserian perto de Naivasha, por exemplo, canaliza a água para aquecer uma estufa à noite. O calor seca o ar para evitar que fungos estraguem rosas, cravos e outras flores destinadas a buquês ao redor do mundo. Em Olkaria, os turistas que precisam relaxar após um longo dia explorando Hell’s Gate podem mergulhar no spa geotérmico perto da usina.
G. KAMADI
Como encontrar recursos geotérmicos
É preciso uma equipe de especialistas para determinar a adequação de um local para a exploração de recursos geotérmicos. No mínimo, o que é necessário é a presença de água subterrânea, altas temperaturas – geralmente em torno ou acima de 150° Celsius – e rocha permeável que permita que a água aquecida e o vapor fluam para os poços de produção, diz Mohamed Abdel Zaher, geofísico do Instituto Nacional de Pesquisas de Astronomia e Geofísica no Cairo.
Certas características visuais na superfície podem dar uma dica inicial. Fontes termais, poças de lama quente, gêiseres e até vapor subindo do solo são sinais de atividade geotérmica. Outra pista é a presença de certas rochas, como o travertino, ou veios minerais como o quartzo, que indicam que a rocha foi alterada durante as interações com a água quente.
Em Olkaria, uma dica foi o fato de que a área circundante tem a forma de um anel como uma caldeira, um vulcão em colapso. Uma série de cúpulas vulcânicas mais jovens parecem ter se intrometido na caldeira.
Se as características da superfície parecerem promissoras, os geoquímicos irão analisar amostras de fluidos e gases para estimar quão profunda e quente pode ser a fonte de calor e para onde os fluidos fluem. Sismômetros podem ser implantados para inferir a fragilidade da rocha subterrânea. É importante que a rocha seja permeável, mas precisa ser forte o suficiente para suportar a interação da água fria sendo aquecida pelo magma abaixo.
Se todos esses dados parecerem promissores, a perfuração de exploração começará e, se tudo correr bem, seguir-se-á um poço de produção e, eventualmente, uma usina de energia totalmente desenvolvida.
Zaher e seus colegas concluíram recentemente um projeto que pode ajudar especialistas em todo o continente a se concentrar em possíveis alvos geotérmicos antes de iniciar uma cara exploração no solo. “É muito difícil prever com precisão a energia ou eletricidade que pode ser produzida para toda a África”, diz ele. Mas seu grupo incorporou uma série de dados geológicos, sísmicos e outros dados geofísicos em um sistema de informação geográfica para prever os pontos mais promissores para a exploração geotérmica. O mapa resultante identifica 14 áreas com alto potencial geotérmico, informou a equipe no ano passado na Geothermal Energy.
Boas perspectivas
Uma análise recente identificou 14 áreas na África com alto potencial para o desenvolvimento de energia geotérmica. A maioria desses locais está dentro do Sistema de Rift da África Oriental.
Locais na África com alto potencial para energia geotérmica
1. Norte da África
2. Golfo de Suez, Golfo de Aqaba (Egito)
3. Acesso ao Mar Vermelho
4. Libéria e Costa do Marfim
5. Djibuti
6. Rift Etíope Principal
7. Fenda do Quênia
8. Lake Albert Rift (RDC e Uganda)
9. Fenda do Lago Kivu
10. Rift da Tanzânia
11. Norte do Malawi
12. Zâmbia Central
13. Fronteira Botsuana/África do Sul
14. Namíbia
FONTE: S. ELBARBARY ET AL/GEOTHERMAL ENERGY 2022
Não surpreendentemente, muitos desses locais estão dentro do Sistema de Rift da África Oriental, embora também exista um alto potencial no norte da África em Marrocos, Argélia e Tunísia, bem como na Libéria, Namíbia, Zâmbia e África do Sul. Em muitos desses países, a tectônica é tal que usar energia geotérmica para aquecimento direto – como é feito na fazenda de flores Oserian e pode ser aplicado em uma variedade de configurações, incluindo processamento industrial – pode ser mais viável do que para geração de eletricidade, Zaher diz.
Trabalhe além do Quênia
A KenGen liderou a exploração geotérmica no solo em vários países próximos. Além das perfurações feitas na Etiópia e Djibuti, estudos de superfície para identificar potenciais recursos geotérmicos foram feitos no Sudão, Uganda, Ruanda, Tanzânia, Zâmbia e nas ilhas Comores ao largo da costa de Moçambique, disse Anna Mwangi.
Além disso, a KenGen – em colaboração com o Programa de Treinamento Geotérmico GRÓ, com sede na Islândia, e a Empresa de Desenvolvimento Geotérmico do Quênia – tem treinado estudantes universitários, profissionais de energia e funcionários do governo na África Oriental em exploração e desenvolvimento de recursos geotérmicos, bem como financiamento de usinas e gerenciamento. Com a ajuda do Banco Mundial, o Quênia também está montando o Centro de Excelência Geotérmica, que treinará profissionais na região quando for inaugurado em alguns anos, diz Mwangi.
Poder arraigado
Estimativas abrangentes do potencial de energia geotérmica não estão disponíveis para todos os países da África Oriental. Mas as estimativas existentes sugerem que há espaço para crescimento.
Potencial de energia geotérmica versus capacidade instalada em alguns países da África Oriental
| País | Potencial estimado (megawatts) | Capacidade instalada (megawatts) |
| Quênia | 10.000 | 963 |
| Etiópia | 10.000 | 7,5 |
| Tanzânia | 5.000 | 0 |
| Uganda | 1.500 | 0 |
| Djibuti | 1.000 | 0 |
| Comores | 30-50 | 0 |
FONTES: KENGEN, THINKGEOENERGY
Mesmo com o conhecimento técnico adequado, porém, pode levar vários anos para passar da exploração à produção de energia geotérmica. Na verdade, mesmo após a perfuração de um poço, ainda pode levar até uma década ou mais até que uma usina de energia esteja funcionando. As restrições de financiamento podem ser uma barreira.
Foi isso que os engenheiros quenianos enfrentaram em 2012, diz Mwangi. Os poços já haviam sido perfurados, mas o financiamento para a instalação de usinas de energia para gerar eletricidade em plena capacidade ainda não estava disponível.
Isso abriu um caminho para a experimentação. Normalmente, uma usina de energia é abastecida com água e vapor de vários poços a distâncias variadas. Mas uma nova abordagem de cabeça de poço, que não havia sido implementada em nenhum lugar do mundo, permitiu a geração de energia direta e rapidamente a partir de um único poço, a baixo custo, entretanto.
Uma vez que uma usina permanente esteja pronta para ser construída, a instalação da cabeça do poço pode ser desmontada e levada para outro poço com a mesma finalidade. Cerca de 85 megawatts de energia foram produzidos dessa maneira no Quênia. “Essas usinas de energia bem fundamentadas nos dão o benefício da geração inicial e geram receita nesse meio tempo”, diz Mwangi. “Caso contrário, esses poços de produção teriam permanecido tampados aguardando a construção e o comissionamento de uma nova usina.”
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Os custos da energia geotérmica
Mesmo com o aumento do interesse e da especialização em energia geotérmica na África Oriental, as restrições financeiras continuam sendo um impedimento. No Quênia, um único poço geotérmico pode custar cerca de US$ 6 milhões para perfurar, e outros US$ 300 milhões para construir uma usina de aproximadamente 165 megawatts.
“O custo de capital inicial é alto em energia geotérmica, mas os custos operacionais são limitados”, diz Le Scornet, o consultor de energia.
O custo nivelado mundial de eletricidade, ou LCOE, para uma nova instalação geotérmica em 2021 foi em média de US$ 0,068 por quilowatt-hora, de acordo com a Agência Internacional de Energia Renovável. O LCOE é o preço mais baixo pelo qual a eletricidade pode ser vendida para um projeto de energia atingir o ponto de equilíbrio. O valor leva em consideração os custos de vida útil, desde a construção de uma fábrica até sua operação e manutenção.
O LCOE da geotérmica é cerca de 40% maior do que um novo projeto hidrelétrico ou matriz solar fotovoltaica, que tem um LCOE de US$ 0,048 por quilowatt-hora. Um parque eólico onshore custa cerca de metade do preço, US$ 0,033 por quilowatt-hora, mas a energia geotérmica é um pouco menos cara do que um parque eólico offshore de US$ 0,075 por quilowatt-hora. (Para contextualizar, o consumo de energia per capita do Quênia em 2019 foi de cerca de 168 quilowatts-hora, de acordo com a ONU)
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Le Scornet diz que mecanismos de financiamento estáveis são necessários para fornecer estabilidade e reduzir os riscos reais e percebidos do projeto. Para enfrentar esse desafio, o Mecanismo de Mitigação de Risco Geotérmico, financiado pela União Europeia e pela União Africana, foi criado em 2012 para cofinanciar estudos de superfície e programas de perfuração.
“O apoio de parceiros de projetos como a UE, por exemplo, e o Banco Africano de Desenvolvimento pode ser instrumental, especialmente em países com altos níveis de endividamento e onde a concorrência com projetos alternativos apresenta desafios óbvios para o desenvolvimento de novos projetos geotérmicos”, diz Le Scornet.
Mas nem todos os custos são puramente financeiros. O projeto Olkaria do Quênia demonstra um dos custos sociais. Ao desenvolver e expandir o projeto ao longo do tempo, alguns membros da comunidade Maasai local, um grupo pastoril seminômade, foram removidos de suas terras, diz Ben Ole Koissaba, consultor principal da Rarin Consulting Services, que defende os direitos territoriais das comunidades indígenas. As pessoas reassentadas “foram isoladas do resto da comunidade”, diz Koissaba, que é membro dos Maasai. E algumas das moradias construídas para eles não são culturalmente apropriadas, diz ele.
Enquanto alguns dos Maasai consideram o deslocamento uma questão pendente, a exploração geotérmica do Quênia não está diminuindo. Até 2025, o país pretende mais que dobrar sua atual capacidade de produção para 2.500 megawatts.
Publicado em 15/07/2023 18h19
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