Hogyan lehet a legtöbbet kihozni a geotermikus energiából a mai világban

La geotermikus energia Ez az egyik energia megújítható régebbi és egyben kevésbé kiaknázott, ha másokkal, például nap- vagy szélenergiával hasonlítjuk össze. Annak ellenére, hogy évtizedek óta ismert technológiáról van szó, alkalmazása az elmúlt években a fenntartható és tiszta energiaforrások iránti kereslet növekedése miatt egyre nagyobb jelentőséggel bír.

A geotermikus energia a Föld belső hőjét használja fel elektromos áram előállítására vagy fűtésre. Ha a Föld felszínét nagy termikus aktivitású területeken fúrja meg, akkor mélyebb rétegekhez juthat hozzá, ahol a hőmérséklet elég magas a víz felmelegítéséhez. Ez a folyamat gőz szabadul fel, amelyet a villamosenergia-termelőkhöz csatlakoztatott turbinák mozgatására vagy közvetlenül a városi és vidéki infrastruktúra fűtésére használnak. Ennek a hőnek a kinyerését főként meghatározott helyeken végzik, amelyeket olyan geológiai tényezők jelenléte jellemez, mint például a vulkánok vagy a tektonikus vetők, ami egyenetlenné teszi a geotermikus növények eloszlását a bolygón.

A geotermikus energia kinyerési folyamata

Kihasználva a geotermikus energia Ez egy olyan műszaki folyamat, amelynél a földbe kell fúrni olyan helyeken, ahol a föld alatti hőmérséklet elég magas a hőforrások kihasználásához. Ez a fajta energia a Föld felszíne alatt 3.000 és 10.000 300 méter közötti mélységben található. Ezekben a mélységekben a talajvizet a forró kőzetek felmelegítik, amíg a hőmérséklet eléri a XNUMX ºC-ot is.

Az eljárás olyan kutak fúrásával kezdődik, amelyek lehetővé teszik a víz és a gőz kinyerését a Föld belsejéből. Ezt a gőzt egy vagy több turbina mozgásba hozására vezetik, amelyek elektromos generátorokhoz vannak csatlakoztatva. Használat után vizet és gőzt lehet visszafecskendezni az altalajba, hogy a ciklus újrakezdődjön, így ez a rendszer zárt hurok amely minimalizálja a földalatti erőforrások tömeges kitermelését.

A geotermikus erőforrások típusai

Többféle geotermikus erőforrás használható energia előállítására:

• Száraz geotermikus rendszerek: Olyan területekből állnak, ahol a földalatti kőzetképződmények nem tartalmaznak vizet, de kellően magas hőmérsékletűek. Ezek a rendszerek víz befecskendezését igénylik a kőzetekbe a gőz előállításához.
• Száraz gőz tartályok: Az ilyen típusú rendszerekben a gőz a föld alatti üregekbe kerül. Ez a gőz közvetlenül kivonható a turbinák meghajtásához.
• Melegvíz tárolók: Ezek a leggyakoribbak. Ezekben a tározókban a talajvíz magas hőmérsékletű, és miután kivonták, gőzzé válik, amikor nyomásmentesítik.
• Továbbfejlesztett geotermikus rendszerek (EGS): Itt a kőzetképződményeket repesztéssel módosítják (hasonlóan a gáziparban alkalmazott hidraulikus rétegrepesztéshez), lehetővé téve a víz keringését a repedéseken keresztül és felmelegedést, így gőz keletkezik.

Technológiai szempontból számos módja van a geotermikus hő elektromos árammá alakításának:

1. Száraz gőzölő növények: Közvetlenül geotermikus gőzt használnak a turbinák mozgatására.
2. Gyors gőzüzemek: A nagy nyomású forró vizet dekompressziós állapotban gőzzé alakítják, amely ezt követően hajtja meg a turbinákat.
3. Bináris ciklusú növények: A víznél alacsonyabb forráspontú másodlagos folyadékot használnak, amely lehetővé teszi az energia előállítását alacsonyabb hőmérsékletű képződményekben.

A geotermikus energia felhasználásának előnyei

A geotermikus energia számos előnnyel rendelkezik, amelyek vonzó alternatívát jelentenek más megújuló energiaforrásokkal szemben:

• Ez egy megújuló forrás, hiszen a Föld belsejében rendelkezésre álló hőenergia mennyisége emberi léptékben gyakorlatilag korlátlan.
• Képes folyamatosan energiát termelni A nap 24 órája, ellentétben a nap- vagy szélenergiával, amelyek az időjárási viszonyoktól és a napszaktól függenek.
• A geotermikus energiának van a alacsony szénlábnyom, amely hozzájárul a klímaváltozás mérsékléséhez. Nincs égés vagy jelentős üvegházhatású gázkibocsátás.
• az A geotermikus növények kevés helyet foglalnak el a nap- vagy vízerőművekhez képest.

Ezenkívül nemzetközi tanulmányok rávilágítanak arra, hogy a geotermikus energia sokak számára kulcsfontosságú megoldás lehet Fejlődő országok amelyek jelentős geotermikus potenciállal rendelkeznek. Régiók, mint Afrika, Ázsia és részei Dél-Amerika Hatalmas geotermikus erőforrásokkal rendelkeznek, amelyek segíthetnek csökkenteni a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőségüket és javítani a villamos energiához való hozzáférésüket.

Új trend: a geotermikus energia globálisan

A geotermikus energia olyan országokban nyert különös jelentőséget, mint pl USA e Indonézia, amelyek világelsők mind a beépített kapacitás, mind az új projektek tekintetében. Az Egyesült Államok a maga részéről 3.900-ban elérte a 2023 MW-ot meghaladó beépített kapacitást, Indonézia pedig 2.418 MW-ra bővítette kapacitását, jelentős beruházással a következő években a bővítésre.

Más országok, mint Türkiye, Fülöp-szigetek y Mexikó Ezen a területen is előrelépést tettek. Türkiye például 1.600-ban meghaladta az 2023 MW beépített kapacitást, és bár növekedése lassabb, továbbra is Európa egyik vezető országa.

Kihívások és hátrányok

Számos előnye ellenére a geotermikus energia használata nem mentes kihívásoktól. Az első korlát az, hogy csak meghatározott földrajzi területeken, például vulkáni tevékenységekkel és tektonikus vetődésekkel rendelkező területeken találhatók geotermikus erőforrások energiatermelésre felhasználható mennyiségben. Következésképpen globális szintű végrehajtása korlátozott.

Ezen túlmenően, magas feltárási és fúrási költségek a kezdőbetűk kritikus tényező. A nagy mélységű fúrás rendkívül költséges folyamat, a feltárási szakasz pedig kockázatokat rejt magában, mivel a hatékony erőforrások kitermelésének sikere nem mindig garantált.

További hátránya, hogy bár a villamosenergia-termelés az üzem működése után állandó lehet, hasznosítási kapacitása nagymértékben függ a hely geológiai viszonyaitól. A termikus erőforrások rendelkezésre állásának változásai az üzem hatékonyságának ingadozásait jelenthetik.

Azt is meg kell jegyezni, hogy bizonyos esetekben a létesítmények nem megfelelő használata a föld alatti degradációhoz vezethet, ami károsíthatja a víztartó rétegeket, vagy akár kisebb földrengéseket is kiválthat, amelyek ún. indukált földrengések.

Ezért még mindig vannak gazdasági és műszaki akadályok, amelyeket le kell küzdeni, hogy a geotermikus energia globálisan elterjedhessen. Ezeket a korlátokat azonban a technológiai fejlődés és a kockázatcsökkentő rendszerek bevezetése kezeli.

A folyamatban lévő projektekkel és az új fúrási és termelési technológiák folyamatos fejlődésével a geotermikus energia továbbra is a globális energia jövőjének egyik legfenntarthatóbb és stratégiailag életképes megoldása.