Como a geotermia de última geração está transformando a oferta de energia limpa contínua
Da energia restrita à determinadas localizações à energia escalável
A energia geotérmica consiste no aproveitamento do calor armazenado naturalmente sob a superfície da Terra. No núcleo do planeta, as temperaturas ultrapassam os 5.000 °C, e quase 99% do volume da Terra apresenta temperaturas acima de 1.000 °C. Esse calor é continuamente regenerado, tornando a energia geotérmica um recurso renovável em escalas de tempo humanas.
Apesar desse imenso potencial, a energia geotérmica representa hoje menos de 1% da matriz energética global. Nossa capacidade de acessar esse calor continua limitada a uma fração muito pequena da crosta terrestre, que tem cerca de 30 quilômetros de espessura. Com as tecnologias de perfuração atuais, os projetos geotérmicos geralmente atingem profundidades de apenas alguns quilômetros.
Como regra geral, a temperatura aumenta com a profundidade a uma taxa média de cerca de 3 °C a cada 100 metros perfurados. No entanto, esse gradiente térmico varia significativamente dependendo das condições geológicas e geográficas, chegando a atingir até 13,5 °C por 100 metros em regiões geologicamente ativas, como a Islândia. Os sistemas geotérmicos convencionais aproveitam as regiões onde esse calor está naturalmente disponível, graças às formações rochosas permeáveis repletas de salmoura quente. Nesses sistemas hidrotermais, um poço de produção traz o fluido quente para a superfície para gerar eletricidade ou calor, enquanto um poço de injeção devolve o fluido resfriado ao subsolo, garantindo a sustentabilidade do reservatório. Quando as condições geológicas são favoráveis, a energia geotérmica convencional fornece calor para sistemas de aquecimento urbano ou garante energia de base contínua e altamente confiável. Em alguns casos, isso também pode permitir a coprodução de lítio a partir das salmouras geotérmicas.
Há mais de trinta anos, a Vallourec é uma parceira do setor de energia geotérmica hidrotérmica, fornecendo a estrutura fundamental dos poços geotérmicos por meio de tubos de revestimento e conexões de alta qualidade. Com base em sua vasta experiência em metalurgia e em soluções de tubos sem costura de alta qualidade, a Vallourec tem apoiado operadores de energia geotérmica em todo o mundo com produtos projetados para suportar altas temperaturas, ambientes corrosivos e vidas úteis prolongadas, que frequentemente ultrapassam trinta anos. As conexões, os tipos de aço e os projetos de poços da Vallourec têm sido continuamente adaptados aos desafios específicos da energia geotérmica, como ciclos térmicos, resistência ao colapso e integridade a longo prazo, posicionando o Grupo como um fornecedor de confiança tanto para projetos geotérmicos convencionais quanto para aplicações mais exigentes.
Apesar de seu desempenho comprovado, a energia geotérmica convencional continua limitada pela geologia, uma vez que depende de reservatórios naturalmente permeáveis e contendo água. O surgimento dos sistemas geotérmicos de última geração marca um ponto de inflexão, permitindo o desenvolvimento geotérmico além desses limites tradicionais por meio de soluções subterrâneas projetadas.
Os fatores que impulsionam a aceleração da energia geotérmica
A energia geotérmica está entrando agora em uma fase de impulso renovado, provocada pelo progresso tecnológico e pela evolução das necessidades energéticas. Os avanços nas técnicas de perfuração, na arquitetura dos poços e na engenharia subterrânea reduziram significativamente os riscos e os custos de desenvolvimento. De acordo com as perspectivas internacionais sobre energia, os custos de produção geotérmica poderiam cair drasticamente na próxima década1, enquanto o potencial geotérmico mundial poderia ultrapassar 800 GW até 2050, em comparação com os atuais2 15 GW.
Essa tendência é ainda mais reforçada pelo rápido crescimento da demanda por eletricidade dos centros de dados, impulsionado pela computação em nuvem e pela inteligência artificial. Os data centers exigem um fornecimento de energia contínuo, estável e disponível localmente, aliado a sólidos resultados em matéria de descarbonização. A energia geotérmica está em uma posição privilegiada para atender a esses requisitos, pois fornece eletricidade 24 horas por dia, com disponibilidade muito alta e baixa pegada de carbono. Uma projeção otimista aponta que, até 2030, dois terços da demanda de eletricidade dos data centers serão supridos por energia geotérmica3.
Nos Estados Unidos, várias empresas de tecnologia já se comprometeram com contratos de compra de energia geotérmica de longo prazo, sinalizando uma mudança estrutural na forma como a infraestrutura digital será abastecida. Como resultado, a energia geotérmica está passando de uma tecnologia renovável de nicho para um componente estratégico dos sistemas energéticos do futuro, com a energia geotérmica de última geração atuando como o principal catalisador para sua implantação em larga escala.
1. O relatório da AIE (Agência Internacional de Energia) intitulado “The Future of Geothermal Energy” (“O Futuro da Energia Geotérmica”) (dezembro de 2024) estima que os custos de produção da energia geotérmica possam cair em 80% até 2035, chegando a US$ 50 por megawatt-hora.
2. Projeções de longo prazo da AIE.
3. Relatório publicado pela empresa de pesquisa independente Rhodium em março de 2025, que desde então tem sido utilizado por todos os defensores da energia geotérmica profunda.
Além da permeabilidade natural: entendendo a energia geotérmica de última geração
A energia geotérmica de última geração refere-se a uma nova família de tecnologias projetadas para superar as limitações geológicas da energia geotérmica convencional. Em vez de depender exclusivamente da permeabilidade natural e da circulação de fluidos, esses sistemas projetam o reservatório subterrâneo ou o processo de troca de calor de forma a maximizar a energia geotérmica captada de maneira previsível e escalável. Duas abordagens principais estão impulsionando essa evolução: Sistemas Geotérmicos Aprimorados (EGS) e Sistemas Geotérmicos Avançados (AGS).
Explicação sobre os Sistemas Geotérmicos Aprimorados (EGS)
Os Sistemas Geotérmicos Aprimorados funcionam criando permeabilidade em formações rochosas quentes que, inicialmente, não possuem vias naturais suficientes para a passagem de fluidos. Isso é alcançado por meio de técnicas de estimulação controlada que geram redes de fraturas artificiais, permitindo que o fluido circule entre os poços e recupere calor de formações profundas. Uma vez concluída a estimulação, o fluido pode circular de forma eficiente, possibilitando a geração de eletricidade em áreas que antes não eram adequadas para o desenvolvimento geotérmico. Essas tecnologias de engenharia subterrânea derivam, em grande parte, das técnicas de fraturamento hidráulico originalmente desenvolvidas na indústria de gás de xisto.
Em comparação com os poços geotérmicos convencionais, os poços EGS costumam ser desviados e estão sujeitos a cargas mecânicas muito maiores. Durante a estimulação, eles devem suportar pressões internas muito elevadas, manter grandes taxas de fluxo e resistir a ciclos térmicos repetidos ao longo de toda a sua vida útil. Essas condições impõem exigências extremas ao revestimento e às conexões, tornando a integridade do poço um fator crítico para o sucesso.
A Vallourec apoia projetos de EGS fornecendo soluções em tubos projetadas especificamente para esses desafios combinados. Seu portfólio inclui tubos de revestimento capazes de suportar cargas de fraturamento hidráulico, tipos de aço com alta resistência ao colapso e à ruptura, além de conexões VAM® premium com alto torque para condições de estimulação e qualificadas para temperaturas geotérmicas de até 350 °C. Além do fornecimento de produtos, a Vallourec contribui para a engenharia de poços, a otimização da eficiência de perfuração em programas com múltiplos poços e o suporte operacional para reduzir os tempos de operação e melhorar a execução em campo.
Apoiando o EGS em grande escala: a Colaboração da Fervo
Uma referência de destaque para EGS é a colaboração da Vallourec com a Fervo Energy nos Estados Unidos. A Fervo está desenvolvendo projetos de EGS em grande escala, destinados a fornecer energia geotérmica industrializada. Os poços serão perfurados a profundidades superiores a 4 quilômetros e operarão a temperaturas no fundo do poço superiores a 230 graus Celsius. Esses poços passarão por dezenas de ciclos de fraturamento hidráulico de alta pressão e foram projetados para altas taxas de vazão, permitindo uma produção de energia de aproximadamente 5 a 10 megawatts (MW) por poço. A Vallourec fornecerá tubos de revestimento de alta qualidade e conexões VAM® projetadas para suportar pressões de fraturamento hidráulico de até cerca de 10.000 psi, altas temperaturas e ciclos térmicos de longo prazo, ao mesmo tempo em que contribuem para a eficiência da perfuração nos projetos de desenvolvimento de múltiplos poços da Fervo.
Essa colaboração foi formalizada por meio de um contrato de fornecimento de longo prazo, com duração de cinco anos, no qual a Vallourec atua como fornecedora exclusiva da Fervo de soluções tubulares fabricadas nos Estados Unidos e conexões VAM®. Para atingir sua meta de produção de eletricidade, a Fervo precisará perfurar 340 poços, cada um dos quais exigirá de 700 a 800 toneladas de tubulação de revestimento. O acordo representa uma receita potencial de até 800 milhões de dólares para a Vallourec ao longo de sua vigência e estabelece uma cadeia de suprimentos totalmente nacional para a infraestrutura geotérmica de última geração.
Explicação sobre os Sistemas Geotérmicos Avançados (AGS)
Os Sistemas Geotérmicos Avançados representam uma abordagem fundamentalmente diferente em relação à energia geotérmica. Em vez de fazer circular fluidos através de rochas fraturadas, os sistemas AGS utilizam arquiteturas de poços seladas e de circuito fechado, nas quais um fluido de trabalho circula dentro de tubos embutidos em rocha quente. O calor é transferido por condução da formação para o fluido, que, em seguida, retorna à superfície. Como esses sistemas não dependem de permeabilidade natural nem de águas subterrâneas, eles reduzem significativamente a incerteza geológica e a dependência hídrica, ampliando o leque de locais viáveis para a energia geotérmica. No sistema AGS, os projetos de poços de diâmetro único estão ganhando força. Nessas configurações, a eficiência térmica torna-se o principal fator determinante do desempenho, tendo, portanto, um impacto direto na potência de saída.
O THERMOCASE® VIT (tubulação com isolamento a vácuo) desempenha um papel fundamental na viabilização de sistemas geotérmicos eficientes de circuito fechado com diâmetro único. Essa tubulação de parede dupla, isolada por uma camada de vácuo, minimiza as perdas de calor ao longo do poço e preserva a energia térmica à medida que o fluido de trabalho retorna à superfície. Desenvolvido originalmente há mais de vinte e cinco anos para aplicações exigentes nos setores de petróleo e gás, o THERMOCASE® VIT conta com um longo histórico comprovado em campo e foi adaptado com sucesso para uso geotérmico. A Vallourec trabalha em estreita colaboração com os desenvolvedores do sistema AGS para projetar e otimizar configurações do THERMOCASE® VIT adaptadas às condições operacionais geotérmicas, ajudando a maximizar a produção dos poços, garantir a estabilidade do desempenho a longo prazo e apoiar modelos de implantação escaláveis.
AGS para a demanda de energia impulsionada por data centers: estudo de caso da XGS Energy
A XGS Energy ilustra como os Sistemas Geotérmicos Avançados podem ser implantados em grande escala utilizando tecnologia de circuito fechado. A XGS está desenvolvendo sistemas geotérmicos de estado sólido, independentes de água, projetados para grandes projetos comerciais, especialmente na região oeste dos Estados Unidos. Em seus poços-piloto e nos primeiros poços comerciais, os sistemas de circuito fechado de diâmetro único equipados com THERMOCASE® VIT demonstraram operação estável ao longo de milhares de horas.
A Vallourec fornecerá seu THERMOCASE® VIT e prestará suporte de engenharia para otimizar o desempenho térmico e as condições de fluxo durante as próximas fases de desenvolvimento da empresa. Essa colaboração desempenha um papel fundamental ao permitir que a XGS Energy forneça eletricidade geotérmica diretamente à rede, atendendo à demanda dos data centers e demonstrando a relevância das tecnologias AGS para as futuras necessidades de energia de base.
Além do monobore: arquiteturas alternativas do AGS
Os sistemas geotérmicos avançados também incluem arquiteturas alternativas de circuito fechado, como os sistemas do tipo radiador desenvolvidos pela Eavor, denominados EavorLoop™. Essa tecnologia se baseia em poços profundos interconectados, perfurados lateralmente para formar um trocador de calor em circuito fechado na rocha quente. No sul da Alemanha, a Eavor está implantando esse sistema em um ambiente urbano, com poços que atingem profundidades de aproximadamente 4,6 quilômetros e temperaturas operacionais em torno de 175 graus Celsius, projetados para uma vida útil de trinta anos.
A Vallourec apoia este projeto fornecendo tubos de revestimento de alta resistência ao colapso e conexões VAM® premium adaptadas à perfuração profunda e à operação geotérmica de longo prazo. O Grupo também oferece serviços de gestão de tubulação adaptados às restrições específicas do desenvolvimento geotérmico urbano.
A integridade dos poços no centro da expansão da energia geotérmica
Seja na geotermia convencional, nos Sistemas Geotérmicos Aprimorados (EGS) ou nos Sistemas Geotérmicos Avançados (AGS), a Vallourec continua na vanguarda dos projetos geotérmicos de última geração por meio de sua divisão de Novas Energias. Ao fornecer soluções tubulares de alta qualidade projetadas para condições térmicas, mecânicas e operacionais extremas, e ao apoiar os clientes ao longo de todo o ciclo de vida do poço, a Vallourec desempenha um papel fundamental para permitir que a energia geotérmica evolua de um recurso dependente da localização para um pilar escalável e confiável do sistema energético de baixo carbono. Esse papel está se tornando cada vez mais crucial à medida que os investimentos em energia geotérmica de última geração se aceleram rapidamente. De acordo com a Agência Internacional de Energia, o investimento nessas tecnologias aumentou mais de cinco vezes desde 2022, impulsionado pela crescente demanda por energia de base estável e livre de carbono para apoiar a eletrificação e a expansão de infraestruturas que consomem muita energia, como os data centers.
A Vallourec sentiu esse impulso diretamente, com os pedidos de produtos geotérmicos mais do que triplicando em 2025 em comparação com a média dos dois anos anteriores, refletindo a crescente escala e maturidade do mercado.
Aproveitando esse impulso, a ambição da Vallourec é continuar expandindo suas atividades na área de Novas Energias e atingir uma participação entre 10% e 15% do seu EBITDA proveniente desse segmento até 2030, confirmando a integridade de poços como uma alavanca estratégica na transformação energética.
