PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS E LIMITAÇÕES HIDROGEOLÓGICAS DO AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR DA REGIÃO DE LISBOA PARA O SEU APROVEITAMENTO COMO RECURSO GEOTÉRMICO DE BAIXA ENTALPÍA 9º SEMINÁRIO SOBRE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS Campus de Caparica, 7 e 8 de Março de 2013 Faculdade de Ciências e Tecnologiada Universidade Nova de Lisboa 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 2610-999, Amadora, Portugal. [email protected]2 Geodiscover - Consultores em Hidrogeologia Lda, Rua José Cardoso Pires, Lote 322890-119 Alcochete. 3 Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS), Copenhague, Dinamarca.
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PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS E LIMITAÇÕES HIDROGEOLÓGICAS DO
AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR DA REGIÃO DE LISBOA PARA O SEU
APROVEITAMENTO COMO RECURSO GEOTÉRMICO DE BAIXA ENTALPÍA
9º SEMINÁRIO SOBRE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
Campus de Caparica, 7 e 8 de Março de 2013
Faculdade de Ciências e Tecnologiada Universidade Nova de Lisboa
Rayco Marrero Diaz1, Augusto Costa2, Luisa Duarte1, Elsa Ramalho1, Carlos Rosa1 & Diogo Rosa3
1Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG), Estrada da Portela, Bairro do Zambujal, Apartado 7586,
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.
Projeto HIDROTERMAL
Potencial Geotérmico de Baixa Entalpia (<150ºC*) em Portugal Continental
*(Haenel et al. 1988)
INTRODUÇÃO
IGM (1998)
INTRODUÇÃO
Evidencias do Potencial Geotérmico de Baixa Entalpia na Região de Lisboa
Os potenciais reservatórios geotérmicos na bacia sedimentaria Meso-Cenozoica da região de Lisboa são: (1) Miocénico: apresenta boas transmissividades (média: 50 m2/d), mas com temperatura máxima das águas < 33ºC
(2) Cretácico Inferior (Aptiano-Barremiano), com transmissividades algo menores (média 40 m2/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.
Correia and Ramalho (2002) - Atlas of Geothermal Resources in Europe- Portugal.
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
Evidencias do Potencial Geotérmico de Baixa Entalpia na Região de Lisboa
INTRODUÇÃO
http://geoportal.lne
g.pt/geoportal/map
as/index.html
•Profundidade: 1495 m •Caudal: 5 l/s •Água: Ca-HCO3, rica Fe , TDS<0.5 g/l e 50ºC. •Usos: oÁgua Potável oÁgua Quente Sanitária o Climatização •Período: 1992-1997; 1999-2001
TORRE DE ARREFECIMENTO
Hospital da Força Aérea de Lumiar (Furo geotérmico AC1-BALUM)
INTRODUÇÃO
•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.
PERMUTADOR
Serviços Sociais das Forças Armadas (Furo geotérmico AC1-OEIRAS)
INTRODUÇÃO
(Modificado de Cattin, S. Infos-Géothermie nº 4. Suisse énergie. 2002)
•Profundidade: 500 m •Caudal: 6 l/s •Água: Na-HCO3 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-?
•Estado atual: desequipado. •Problemas: salinização progressiva da água.
Ocorrências Hidrominerais de Alfama (Alcaçarias)
INTRODUÇÃO
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)
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 2012.
• Dupla valorização: recursos hidrominerais e recursos geotérmicos de baixa temperatura.
• Potencial uso direito para aquecimento de instalações camarárias (gabinetes, piscinas, etc.).
(Modificado de Moitinho de Almeida, 1972)
HCO3-Cl-Ca-Na 20-32ºC
Termas de Estoril
INTRODUÇÃO
•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).
•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)
1
2
3
AC1-BALUM
AC1-OEIRAS
TERMAS
ESTORIL
ALFAMA
Mapas geológicos 34A, 34B, 34C e 34D
da região de Lisboa 1:50k.
BR-4
BR-2
BR-3
BR-1
BEL
MS1
CAMADAS DE ALMARGEM
VIALONGA
Integração plataforma GIS de dados geológicos, hidrogeológicos e geofísicos
CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR
Integração plataforma GIS de dados geológicos, hidrogeológicos e geofísicos
CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR
CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR
Fácies hidroquímicas
Fácies hidroquímicas – Distribuição espacial
AC1-BALUM
AC1-OEIRAS
ESTORIL
AC1-SIDUL
Mapas geológicos 34A, 34B, 34C e 34D
da região de Lisboa 1:25k.
MS1
VIALONGA
BELAS
AC1-LISNAVE
CENTRAL
TEJO
ACP7-DOCAPESCA
3A1-AGRONOMIA
CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR
CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR
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 (60-225 m)
Hidrogeológicas:
Semi-cativo pelo Complexo Vulcânico de Lisboa e pelas margas da Fm. Benfica
Artesianismo (normalmente repuxante)
Transmissividade media ponderada: 38 m2/d (2-406 m2/d)
Caudal médio de exploração: 10 L/s (1-50 L/s)
Hidroquímicas:
Fácies HCO3-Na-Ca e Cl-Na
Temperatura media ponderada: 31ºC (20-51ºC)
Salinidade media ponderada: 0.9 g/L (0.2-5.4 g/L)
Relativamente altos teores de Fe: 1.4 mg/L (0.02-8.9 mg/L)
Paleoáguas: tempos de residência (14C) de 12ka em AC1-Balum (no ano 1989) (similar aq. Aveiro)
Resumo
AC1-BALUM
AC1-OEIRAS
TERMAS
ESTORIL
ALFAMA
Mapas geológicos 34A, 34B, 34C e 34D
da região de Lisboa 1:50k.
BR-4
BR-2
BR-3
BR-1
BEL
MS1
CAMADAS DE ALMARGEM
Áreas potencialmente interessantes
VIALONGA
CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR
Detalhe mapa geológico 34D (50k).
Áreas potencialmente interessantes - Tejo District Heating
CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR
Características:
Entre 345 e 562 m profundidade
Artesianismo repuxante
Caudais de exploração entre 10 e 50 l/s
Transmissividades entre 10 e 400 m2/d
Águas:
o Na-Ca-HCO3 com teores elevados de F e Fe
o Baixa salinidade < 0.5 g/L
o Temperaturas entre 25 e 34 ºC
CARACTERÍSTICAS AQUÍFERO CRETÁCICO INFERIOR
Áreas potencialmente interessantes - Tejo District Heating
COMPLEXIDADE ESTRUTURAL
LIMITAÇÕES POTENCIAL GEOTÉRMICO
AC1-OEIRAS
TERMAS
ESTORIL
Mapas geológicos 34A, 34B, 34C e 34D
da região de Lisboa 1:50k.
BR-4
BR-2
BR-3
BR-1
BEL
CAMADAS DE ALMARGEM
Salinização
Aumento salinidade AC1-Balum entre 1987/1989 y 2001 (verificado também AC1-OEIRAS e AC1-Lisnave): mistura da água Ca-HCO3 do aquífero com:
(1) fluidos evaporíticos de composição SO4-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.
LIMITAÇÕES POTENCIAL GEOTÉRMICO
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).
AGRADECIMENTOS
Este projecto está integrado numa bolsa de posdoutoramento financiado pela
Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) entre 2012-2014.
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
