A geotermikus energia egy megújuló energiaforrás, amely a Föld belsejéből származó hőt használja fel elektromos áram előállítására, épületek légkondicionálására és ökológiai módon meleg víz előállítására. Gyakran kevésbé ismert más megújuló energiákhoz képest A nap- vagy szélenergiához hasonlóan a geotermikus energiának is számos felhasználási területe van, és figyelemre méltó energiahatékonyságot kínál.
Ez az energia Különleges létesítményekben, úgynevezett geotermikus erőművekben nyerik és dolgozzák fel. De mi is pontosan a geotermikus erőmű, és hogyan működik?
Geotermikus erőmű
A geotermikus erőmű olyan villamosenergia-termelő erőmű, amely a föld hőjével működik. Ezek az altalajból történő hőkivonásért felelős létesítmények elengedhetetlenek ahhoz, hogy a hőenergiát villamos energiává alakítsák anélkül, hogy külső tényezőktől, például időjárási körülményektől függnének, ellentétben más megújuló energiaforrásokkal.
A környezeti hatásokkal kapcsolatban geotermikus erőmű szén-dioxid-kibocsátása Ezek lényegesen kevesebbek, mint a fosszilis tüzelőanyaggal üzemelő erőművek. Átlagosan mindössze 45 g CO2-t bocsátanak ki minden megtermelt kWh után, ami kevesebb, mint a hagyományos üzemek kibocsátásának 5%-a.
A geotermikus energia azonban korlátozott, ahol hatékonyan hasznosítható, mivel a magas geotermikus aktivitású területeken a földkéregbe kell fúrni. Az Egyesült Államok, a Fülöp-szigetek és Indonézia ezen energia legnagyobb termelői közé tartozik kedvező földrajzi fekvésük miatt.
A potenciál ellenére a becslések szerint a globális geometriai kapacitásnak csak 6,5%-át használják ki, a Geotermikus Energia Egyesület szerint.
Geotermikus energiaforrások
A Föld magjából származó hő a földkérgen keresztül jut el, amely szigetelőként működik. Ennek a hőnek a hasznosításához a földbe kell fúrni, amihez infrastruktúrára, például csővezetékekre és geotermikus kutakra van szükség.
Általánosságban elmondható, A rendelkezésre álló geotermikus energia mennyisége a fúrás mélységével növekszik és a tektonikus lemezek széleinek közelsége, ahol a legmagasabb a hőmérséklet.
Hogyan működik a geotermikus erőmű?
A geotermikus erőműben a villamosenergia-termelési folyamat két alapvető szakaszban működik: a geotermikus mezőben és az átalakító üzemben.
Geotermikus mező
A geotermikus mező az a terület, ahol a legmagasabb a geotermikus gradiens. Általában egy zárt víztartónak felel meg forró vízzel, amelyet át nem eresztő rétegek alatt tárolnak, amelyek megtartják a hőt. Ez a geotermikus tározó a hő forrása, amelyet elektromos áram előállítására használnak fel.
Az ezen a területen található kutak víz és gőz keverékét vonják ki, amelyet csöveken keresztül juttatnak el az üzembe, a gőz segítségével mozgatják a turbinákat és hajtják az elektromos termelő rendszert.
Generációs folyamat
A termelési folyamat a gőz és a meleg víz kivonásával kezdődik a geotermikus tározóból, és annak az üzembe történő átvitelével kezdődik. Ha ott van, a gőzt a folyadéktól a ciklon szeparátor. Ez a gőz az, ami miatt a turbinák nagy sebességgel (3.600 fordulat/perc) forognak, elektromos áramot termelve.
A felesleges víz visszajut a tartályba, ez a folyamat biztosítja a rendszer fenntarthatóságát. Ha ezt az újrasajtolást nem hajtják végre, akkor az erőforrás kimerül, és az energia nem tekinthető megújulónak.
A geotermikus erőművek típusai
A geotermikus erőműveknek három fő típusa van:
Száraz gőzüzemek
Ez a fajta növény a legegyszerűbb. Úgy működik, hogy 150 °C feletti hőmérsékleten közvetlen gőzt von ki az altalajból. Ez a gőz hajtja meg a turbinákat, amelyek elektromosságot termelnek.
Gyorsgőzüzemek
A gyorsgőzölő üzemekben a kutakból magas nyomású forró víz emelkedik fel, és ha alacsony nyomású tartályokba vezetik, a víz egy része elpárolog, meghajtva a turbinákat.
Bináris ciklus centrálok
A bináris ciklusú erőművek a leghatékonyabbak és legmodernebbek. Alacsony forráspontú folyadékokat használnak a víz hőátadására, és így gőzt termelnek a turbinák mozgásához, lehetővé téve a folyadékokkal való működésüket akár 57 °C hőmérsékleten is.
A bináris ciklusú üzemek hatékonysága és csekély környezetterhelése a leginkább ökológiaivá teszi őket, mivel nem bocsátanak ki gőzt vagy egyéb gázokat a szabadba.
A geotermikus technológia fejlődése lehetővé tette a föld alatti erőforrások jobb kihasználását, javítva a rendszer fenntarthatóságát és csökkentve az energiatermeléssel kapcsolatos kibocsátásokat. Ahogy egyre több ország fektet be ebbe a technológiába, a geotermikus energia várhatóan még fontosabb szerepet fog játszani a tiszta, megújuló energiaforrásokra való átállásban.