Geotermalna tehnologija izkorišča zemeljsko toploto. Le nekaj metrov pod površjem Zemlja vzdržuje skoraj konstantno temperaturo v nasprotju s poletnimi in zimskimi skrajnostmi zunanjega zraka nad tlemi. Dlje pod površino se temperatura poveča na približno 1 °C na vsakih 100 m globine. V nekaterih regijah lahko tektonska in vulkanska aktivnost privedejo do višjih temperatur in žepi pregrete vode in pare, ki so veliko bližje površini.
Kako se uporablja?
Ti podzemni rezervoarji pare in tople vode se lahko uporabijo za proizvodnjo električne energije ali za neposredno ogrevanje in hlajenje stavb.
Geotermalni sistem toplotnih črpalk lahko izkoristi konstantno temperaturo zgornjih deset čevljev treh metrov Zemljinega površja za ogrevanje stanovanja pozimi, hkrati pa črpa toploto iz stavbe in jo prenaša nazaj na razmeroma hladnejše tla v poletje.
Geotermalno vodo iz globlje Zemlje lahko uporabite neposredno za ogrevanje domov in pisarn ali za gojenje rastlin v rastlinjakih. Nekatera ameriška mesta pod zemljo cest in pločnike cepijo geotermalno toplo vodo za talitev snega.
Proizvodnja geotermalne energije
Za proizvodnjo električne energije iz geotermalne energije se v podzemne rezervoarje izvrtajo vrtine, ki so včasih dolge 1,6 kilometra globoko ali več, da se dotakne pare in zelo vroče vode, ki poganja turbine, povezane z generatorji električne energije. Prva geotermalno proizvedena električna energija je bila proizvedena leta 1904 v Larderellu v Italiji.
|
Binarna ciklična elektrarna - Elektrarna z dvokolesnim ciklom je vrsta geotermalne elektrarne, ki omogoča uporabo hladnejših geotermalnih rezervoarjev. - Črpalke se uporabljajo za črpanje vroče vode iz geotermalnega vodnjaka, skozi toplotni izmenjevalec, ohlajena voda pa se vrne v podzemno rezervoar. - Druga "delovna" ali "binarna" tekočina z nizkim vreliščem se črpa pri visokem tlaku skozi izmenjevalnik toplote, kjer se izhlapi in nato usmeri skozi turbino. - Hlape, ki izstopajo iz turbine, se nato kondenzirajo z radiatorji hladnega zraka ali hladne vode in se skozi izmenjevalnik toplote vrnejo nazaj. |
Obstajajo tri vrste geotermalnih elektrarn: suha para, bliskavica in dvokapnica. Suha para, najstarejša geotermalna tehnologija, odstranjuje paro iz lomov v tleh in jo uporablja za neposredni pogon turbine. Flash naprave vlečejo globoko, visokotlačno toplo vodo v hladnejšo vodo z nizkim tlakom. Para, ki nastane pri tem postopku, se uporablja za pogon turbin. V binarnih rastlinah toplo vodo prenaša drugotna tekočina s precej nižjim vreliščem kot voda. Zaradi tega se drugotna tekočina pretvori v pare in nato poganjajo turbino. Večina geotermalnih elektrarn bo v prihodnosti binarnih elektrarn.
Geotermalna energija se proizvaja v več kot 20 državah. ZDA so največji svetovni proizvajalec, največji geotermalni razvoj na svetu pa so gejzirji severno od San Francisca v Kaliforniji. Na Islandiji se številne zgradbe in celo bazeni ogrevajo z geotermalno toplo vodo. Islandija ima najmanj 25 aktivnih vulkanov in veliko vročih vrelcev in gejzirjev.
Prednosti in slabosti
Prednosti geotermalne energije so številne. Pridobiva se lahko brez kurjenja fosilnih goriv, kot so premog, plin ali nafta. Geotermalna polja proizvajajo le približno šestino ogljikovega dioksida, ki ga proizvaja relativno čista elektrarna na zemeljski plin. Binarne rastline v bistvu ne sproščajo emisij. Za razliko od sončne in vetrne energije je geotermalna energija vedno na voljo, 365 dni v letu. Je tudi relativno poceni; prihranki pri neposredni uporabi so lahko kar 80 odstotkov v primerjavi s fosilnimi gorivi.
Toplotne črpalke zemeljskega vira se lahko uporabljajo skoraj povsod po svetu za dopolnitev sistemov ogrevanja prostorov. Trenutno ocenjuje, da več kot milijon domov uporablja toplotne črpalke zemeljskega vira za potrebe ogrevanja in hlajenja. Toplotne črpalke lahko učinkovito zagotavljajo energijo tako za ogrevanje kot hlajenje. Črpalke običajno omejujejo območje, ki je na voljo za namestitev podzemnih cevnih zank. Za večje namene, kot so velike zgradbe ali daljinsko ogrevanje, je lahko geotermalna para še posebej učinkovit vir obnovljive toplote, če je na voljo.
Ima pa nekaj okolijskih težav. Glavna skrb je sproščanje vodikovega sulfida, plina, ki v majhnih koncentracijah diši po gnilem jajcu. Druge težave so z odstranjevanjem nekaterih geotermalnih tekočin, ki lahko vsebujejo nizko vsebnost strupenih snovi. Čeprav so geotermalna mesta sposobna zagotavljati toploto že več desetletij, se lahko sčasoma določene lokacije ohladijo.
Pripravi: I.K.
