Geotermální energie je druh obnovitelné energie, která je schopna využít teplo ze zemského podloží k vytápění budov a získání teplé vody ekologičtějším způsobem. Je to jeden z méně známých obnovitelných zdrojů, ale jeho výsledky jsou velmi pozoruhodné.
Tato energie Musí se generovat v geotermální elektrárně, ale co je to geotermální elektrárna a jak to funguje?
Geotermální elektrárna
Geotermální elektrárna je zařízení, kde se ze Země získává teplo za účelem výroby obnovitelné energie. Emise oxidu uhličitého do atmosféry z výroby tohoto typu energie jsou v průměru asi 45 g. Tento představuje méně než 5% emisí což odpovídá rostlinám spalujícím fosilní paliva, takže ji lze považovat za čistou energii.
Největšími producenty geotermální energie na světě jsou Spojené státy, Filipíny a Indonésie. Je třeba vzít v úvahu, že geotermální energie, i když je obnovitelná, je omezenou energií. Je omezený, ne proto, že zemské teplo bude vyčerpáno (daleko od něj), ale že ho lze životaschopným způsobem extrahovat pouze v některých částech planety, kde je pozemská tepelná aktivita silnější. Je to o těch „horkých místech“, kde na jednotku plochy lze získat více energie.
Vzhledem k tomu, že znalosti o geotermální energii nejsou příliš pokročilé, odhaduje Asociace pro geotermální energii, že je pouze využívána v současné době 6,5% světového potenciálu této energie.
Zdroje geotermální energie
Protože zemská kůra funguje jako izolační vrstva, musí být pro získání geotermální energie Země propíchnuta trubkami, magmatem nebo vodou. To umožňuje emise z interiéru a jeho zachycení prostřednictvím geotermálních elektráren.
Výroba geotermální elektřiny vyžaduje vysoké teploty které mohou pocházet pouze z nejhlubších částí Země. Aby se během přepravy do zařízení neztrácelo teplo, je třeba vybudovat magmatická potrubí, oblasti horkých pramenů, hydrotermální cirkulaci, studny nebo kombinaci všech těchto prvků.
Množství zdrojů dostupných z tohoto typu energie zvětšuje se s hloubkou, do které je vrtán, a blízkostí k okrajům desek. Na těchto místech je geotermální aktivita větší, takže je zde více využitelného tepla.
Jak funguje geotermální elektrárna?
Provoz geotermální elektrárny je založen na poměrně složitém provozu, který funguje v systém polních rostlin. To znamená, že energie je extrahována z vnitřku Země a přenášena do závodu, kde je generována elektřina.
Geotermální pole
Geotermální pole, kde pracujete, odpovídá rozlohy pevniny s vyšším geotermálním gradientem než obvykle. To znamená větší nárůst teploty v hloubce. Tato oblast s vyšším geotermálním gradientem je obvykle způsobena existencí zvodnělé vrstvy uzavřené s horkou vodou, která je skladována a omezována nepropustnou vrstvou, která uchovává veškeré teplo a tlak. Toto je známé jako geotermální nádrž a odtud se toto teplo získává za účelem výroby elektřiny.
V těchto geotermálních polích jsou umístěny vrty na extrakci geotermálního tepla, které se spojují s elektrárnou. Pára je extrahována sítí potrubí a je vedena do závodu, kde tepelná energie páry se přeměňuje na mechanickou energii a následně na elektrickou energii.
Proces generování
Proces výroby začíná extrakcí směsi páry a vody z geotermální nádrže. Jakmile je pára odváděna do zařízení, je pomocí zařízení oddělena od geotermální vody nazývá se cyklonový oddělovač. Když je pára extrahována, voda se vrací na povrch znovu do zásobníku, který se má znovu ohřát (proto je to obnovitelný zdroj).
Získaná pára je vedena do zařízení a aktivuje turbínu, jejíž rotor se otáčí přibližně 3 600 otáček za minutu, který zase aktivuje generátor, kde tření s elektromagnetickým polem transformuje mechanickou energii na elektrickou energii. Z generátoru vychází 13800 XNUMX voltů, které při přenosu do transformátorů jsou převedeny na 115000 XNUMX voltů. Tato energie se zavádí do silnoproudých vedení, která se odesílají do rozvoden a odtud do ostatních domů, továren, škol a nemocnic.
Geotermální pára se po otočení turbíny znovu kondenzuje a znovu vstřikuje do podloží. Díky tomuto procesu se voda ohřívá v geotermální nádrži a je z ní získávána obnovitelná energie, protože při opětovném ohřevu se promění na páru a znovu otočí turbínu. O tom všem lze říci, že geotermální energie je to čistá, cyklická, obnovitelná a udržitelná energie, protože při opětovném vstřikování se zdroj, se kterým je energie generována, dobíjí. Pokud by se oddělená voda a kondenzovaná pára znovu nevstřikovaly do geotermální nádrže, nebylo by to považováno za obnovitelnou energii, protože jakmile byl zdroj vyčerpán, nebylo možné extrahovat další páru.
Typy geotermálních elektráren
Existují tři typy geotermálních elektráren.
Suché parní rostliny
Tyto panely mají jednodušší a starší design. Jsou to ty, které používají páru přímo při teplotě asi 150 stupňů nebo více pohánět turbínu a vyrábět elektřinu.
Flash parní rostliny
Tato zařízení pracují tak, že studenou vodu zvyšují pod vysokým tlakem a zavádějí ji do nízkotlakých nádrží. Když je tlak snížen, část vody se odpaří a oddělí od kapaliny, aby poháněla turbínu. Stejně jako v jiných případech se přebytečná kapalná voda a kondenzovaná pára vrací do zásobníku.
Centrály binárního cyklu
Jedná se o nejmodernější a mohou pracovat při teplotách kapaliny pouze 57 stupňů. Voda je jen mírně horká a prochází spolu s jinou tekutinou, která má mnohem nižší teplotu varu než voda. Tímto způsobem se při kontaktu s vodou, dokonce i při teplotě pouhých 57 stupňů, odpařuje a lze ji použít k pohybu turbín.
S touto informací jistě nejsou pochybnosti o provozu geotermální elektrárny.
Jak funguje tepelné vytápění? Řekneme vám:
