Energia geotermalna

Produkcję prądu i ciepła z pomocą paliw kopalnych można zastąpić alternatywnymi rozwiązaniami. Od dawna wykorzystywane jest promieniowanie słoneczne, wiatr i woda. Coraz częściej używane są różne odmiany biomasy. Do dyspozycji jest jeszcze jedna, interesująca opcja. Pochodząca z wnętrza ziemi energia geotermalna. Zdecydowanie warto poznać jej dokładniejszy opis i źródła. Można to zrobić czytając ten i inne artykuły opublikowane na naszej stronie.

Alternatywna energetyka

Energia geotermalna, nazywana też geotermią, kumuluje się w podziemnych skałach oraz żyłach wodnych. To ciepło powstające w wyniku rozpadu pierwiastków promieniotwórczych zachodzącego w jądrze naszej planety. Trzeba tu dodać, że częściowo pochodzi z okresu kształtowania się globu. Nieustannie kieruje się do wyższych warstw skorupy ziemskiej. Im bliżej powierzchni dociera tym jego temperatura jest niższa. Geotermia reprezentuje coraz chętniej wykorzystywane, odnawialne źródła energii. Przede wszystkim skutecznie zasila przemysłowe i domowe instalacje grzewcze. Ponadto bierze udział w czystej produkcji prądu.

Moc drzemiącą w energii pochodzącej z wnętrza ziemi dobrze widać w naturze. Najbardziej wyraźnym przykładem są gejzery zlokalizowane w wielu zakątkach świata. Na Islandii jest ich bardzo dużo, co mieszkańcy tego kraju skrzętnie wykorzystują. Ponad 90% ciepła ogrzewającego tamtejsze domy pochodzi z geotermii. Polska również odkryła jej zalety, choć nie w tak dużym stopniu. Ciepłownie znajdujące się w Uniejowie, Poddębicach, Pyrzycach, Mszczonowie i Stargardzie zasila energia termalna. Nie wszystkie polegają na niej w 100% ale i takie przypadki się zdarzają. Ważne jest też to, że technologia ma spory potencjał.

Energię termalną pochodzącą z jądra Ziemi wspomagaj czynniki zewnętrzne. Jest, bowiem uzupełniana przez promieniowanie słoneczne oraz wsiąkającą w podłoże wodę deszczową. Trzeba też wiedzieć, że źródła dzieli się na dwie kategorie. Ze względu na głębokość wyróżniana jest:

• geotermia płytka – pochodzi ze skał i żył wodnych znajdujących się na małych głębokościach,
• geotermia głęboka – to ciepło skumulowane na dużych głębokość, można z niego skorzystać po wykonaniu odwiertu na minimum 2 kilometry w głąb planety.

Rozwinięcie informacji podanych w tej części artykułu znajduje się na naszym portalu.

Zalety i wady energii geotermalnej

Zanim przejdziemy do kwestii wspomnianej w nagłówku musimy odpowiedzieć na ważne pytanie. Jakie zasoby geotermalne pozwala eksploatować współczesna technologia? Najczęściej jest to woda z żył i warstw wodonośnych znajdujących się w szczelinach skalnych. Do tego dochodzi para lub jej mieszanina z wodą. Są to tak zwane zasoby hydrotermiczne. Istnieją także źródła petrotermiczne, energia zmagazynowana w skalnych warstwach planety. Ludzkie możliwości techniczne jeszcze nie rozwinęły się na tyle by móc z nich korzystać. Choć nie wiadomo czy zakończą się sukcesem, badania na ich temat trwają.

Jak każda odnawialna, energia geotermiczna ma swoje minusy i plusy. Na początek przedstawiamy wady spowalniające rozpowszechnianie się korzystania z geotermii. Najważniejszą z nich jest mała dostępność. Dogodne warunki do pozyskiwania tej energii pojawiają się w niewielu miejscach. Do tego dochodzą częste trudności w dostaniu się do niej. Gdy uda się to osiągnąć złoże może zmienić lokalizację, co uniemożliwi eksploatację. Kolejne wady to wysokie koszty budowy instalacji i możliwość zanieczyszczenia środowiska przez gazy wydobywające się z ziemi. Dodatkowo niejedna ciepłownia i elektrownia wymaga dodatkowego zasilania.

Czas na plusy, jakie daje energia geotermalna. Najistotniejszymi zaletami są następujące fakty:

• geotermia jest odnawialna a korzystanie z niej nie wiąże się z emisją szkodliwych substancji,
• energia termalna działa zawsze, bez względu na warunki atmosferyczne,
• instalacje korzystające z zasobów termalnych odznaczają się niskimi kosztami eksploatacji,
• używanie geotermii płytkiej nie wpływa negatywne na naturalne środowisko,
• urządzenia pozyskujące ciepło z wnętrza ziemi nie zmieniają krajobrazu tak jak wiatraki.

Po rozwinięcie zagadnień poruszonych do tej pory odsyłamy do naszych pozostałych materiałów.

Jak działają elektrownie i ciepłownie geotermiczne?

>Współczesna technika pozwala na wykorzystanie energii geotermalnej na trzy sposoby. Chodzi tu o metodę pośrednią, bezpośrednią oraz z wykorzystaniem pompy ciepła. Dzięki pierwszej działa niejedna elektrownia. Do produkcji prądu potrzebna jest wysoka temperatura pary lub wody, sięgająca 140°C. Pobierane ciepło zostaje oddane czynnikowi roboczemu o niskim progu wrzenia. Ten odparowuje a para trafia do turbiny połączonej z generatorem prądu. Oczywiście jest to mocno uproszczony opis dotyczący tylko jednej techniki. Trzeba, bowiem wiedzieć, że istnieją elektrownie pracujące na innej zasadzie.

Jak w bezpośredni sposób można wykorzystać energię geotermiczną? To bardzo proste, instalacje, które docierają do złoża działają bez dodatkowych czynników roboczych. Wody termalne o temperaturze do 100°C trafiają prosto do odbiorców. Ta metoda jest stosowana przede wszystkim w ciepłownictwie. Dzięki niej funkcjonują również kąpieliska i uzdrowiska. Ostatnim ze wspomnianych powyżej sposobów spożytkowania energii z wnętrza ziemi jest użycie pomp ciepła. Te urządzenia nie działają na skalę przemysłową. Są montowane w jednorodzinnych domach i znacznie obniżają rachunki za ogrzewanie.

Pompy ciepła, podobnie jak elektrownie, pracują dzięki technice pośredniej. Jednakże w przeciwieństwie do nich wykorzystują geotermię płytką. Pompy w wersji woda-woda pobierają ogrzaną ciecz ze studni zasilających i w wymienniku ciepła oddają ją czynnikowi roboczemu. Następnie są transportowane z powrotem pod ziemię. Natomiast pompy wodno-gruntowe korzystają z energii cieplnej skumulowanej w ziemi. Te instalacje są zaopatrzone w sądy głębinowe lub kolektory gruntowe odpowiedzialne za to zadanie. Więcej informacji o pompach i tym jak rozwija się odnawialna energetyka można znaleźć na naszej stronie.