Geotermalna energija je vrsta obnovljive energije koja je sposobna iskoristiti toplotu iz podzemlja Zemlje za zagrevanje zgrada i dobivanje tople vode na ekološkiji način. To je jedan od manje poznatih obnovljivih izvora, ali su njegovi rezultati izuzetno zapaženi.
Ova energija Mora se generirati u geotermalnoj biljci, ali što je geotermalna biljka i kako djeluje?
Geotermalna elektrana
Geotermalna elektrana je postrojenje u kojem se toplota izvlači sa Zemlje za proizvodnju obnovljive energije. Emisija ugljen-dioksida u atmosferu pri proizvodnji ove vrste energije u prosjeku iznosi oko 45 g. Ovo čini manje od 5% emisija odgovara postrojenjima za sagorijevanje fosilnih goriva, pa se može smatrati čistom energijom.
Najveći svjetski proizvođači geotermalne energije su Sjedinjene Države, Filipini i Indonezija. Mora se uzeti u obzir da je geotermalna energija, iako obnovljiva, ograničena energija. Ograničeno je, ne zato što će se Zemljina toplota iscrpljivati (daleko od nje), već što se može izvoditi na održiv način samo u nekim delovima planete gde je zemaljska toplotna aktivnost snažnija. Radi se o onim "vrućim tačkama" gde po jedinici površine može se izdvojiti više energije.
Budući da znanje o geotermalnoj energiji nije jako napredno, Udruženje za geotermalnu energiju procjenjuje da se ono samo koristi trenutno 6,5% svjetskog potencijala ove energije.
Izvori geotermalne energije
Budući da zemljina kora djeluje kao izolacijski sloj, da bi se dobila geotermalna energija, zemlja mora biti probušena cijevima, magmom ili vodom. To omogućava emisiju unutrašnjosti i njeno hvatanje kroz geotermalne elektrane.
Geotermalna proizvodnja električne energije zahtijeva visoke temperature koji mogu doći samo iz najdubljih dijelova zemlje. Da se ne bi izgubila toplota tokom transporta do postrojenja, moraju se izgraditi magmatski kanali, područja vrućih izvora, hidrotermalna cirkulacija, izvori za vodu ili kombinacija svih njih.
Količina resursa dostupnih iz ove vrste energije povećava se s dubinom do koje se buši i blizinom ivica ploča. Na ovim mjestima je geotermalna aktivnost veća, pa ima više korisne toplote.
Kako radi geotermalna elektrana?
Rad geotermalne elektrane zasnovan je na prilično složenoj operaciji koja djeluje u sistem polje-biljka. Odnosno, energija se izvlači iz unutrašnjosti Zemlje i prenosi u postrojenje u kojem se proizvodi električna energija.
Geotermalno polje
Geotermalno polje u kojem radite odgovara kopnenom području sa većim geotermalnim gradijentom od normalnog. Odnosno, veći porast temperature u dubini. Ovo područje s većim geotermalnim gradijentom obično je posljedica postojanja vodonosnika ograničenog vrućom vodom, koji je uskladišten i ograničen nepropusnim slojem koji čuva svu toplinu i pritisak. Ovo je poznato kao geotermalni rezervoar i odavde se ta toplina crpi za proizvodnju električne energije.
U tim geotermalnim poljima nalaze se geotermalni izvori za izvlačenje toplote koji se spajaju na elektranu. Para se izvlači mrežom cijevi i vodi do postrojenja gdje toplotna energija pare pretvara se u mehaničku, a zatim u električnu energiju.
Proces proizvodnje
Proces proizvodnje započinje ekstrakcijom mješavine pare i vode iz geotermalnog ležišta. Jednom odvožena u postrojenje, para se odvaja od geotermalne vode pomoću opreme nazvan ciklonski separator. Kada se para izvuče, voda se ponovo vraća na površinu u rezervoar koji se treba podgrijati (stoga je obnovljivi izvor).
Izvučena para se dovodi do postrojenja i aktivira turbinu čiji se rotor okreće približno 3 okretaja u minuti, što zauzvrat aktivira generator, gdje trenje sa elektromagnetnim poljem pretvara mehaničku energiju u električnu. 13800 volti izlazi iz generatora koji kada se prenese na transformatore, pretvaraju se u 115000 volti. Ova energija se uvodi u velike dalekovode koji se šalju u trafostanice, a odatle u ostale domove, fabrike, škole i bolnice.
Geotermalna para se ponovo kondenzuje i ponovo ubrizgava u podzemlje nakon okretanja turbine. Ovim postupkom voda se zagrijava u geotermalnom ležištu i čini je ekstrakcijom obnovljive energije, jer će se, nakon ponovnog zagrijavanja, pretvoriti u paru i turbinu ponovo okrenuti. Za sve ovo, može se reći da je geotermalna energija to je čista, ciklična, obnovljiva i održiva energija, budući da se ponovnim ubrizgavanjem dopunjava resurs s kojim se generira energija. Da se odvojena voda i kondenzirana para ne ubrizgaju u geotermalni rezervoar, to se ne bi smatralo obnovljivom energijom, jer se, nakon što se resurs iscrpi, više ne može vaditi para.
Vrste geotermalnih elektrana
Postoje tri vrste geotermalnih elektrana.
Postrojenja suve pare
Ovi paneli imaju jednostavniji i stariji dizajn. Oni koriste pare direktno na temperaturi od oko 150 stepeni ili više za pogon turbine i proizvodnju električne energije.
Flash parne postrojenja
Ova postrojenja rade podizanjem tople vode visokog pritiska kroz bunare i uvođenjem u rezervoare niskog pritiska. Kada se pritisak smanji, dio vode isparava i odvaja se od tečnosti za pokretanje turbine. Kao i u drugim prilikama, višak tečne vode i kondenzovane pare vraćaju se u rezervoar.
Centrali binarnog ciklusa
Oni su najmoderniji i mogu raditi na temperaturama fluida samo 57 stepeni. Voda je samo umjereno vruća i propušta se zajedno s drugom tekućinom koja ima puno nižu tačku ključanja od vode. Na taj način, kada dođe u kontakt s vodom, čak i na temperaturi od samo 57 stepeni, isparava i može se koristiti za pomicanje turbina.
Uz ove informacije zasigurno nema sumnje u rad geotermalne elektrane.
Kako funkcioniše termičko grejanje? Kažemo vam:
