Vše, co potřebujete vědět o geotermální energii

Svět obnovitelných zdrojů energie je na mezinárodních trzích stále prázdnější díky své vysoké konkurenceschopnosti a stále větší efektivitě. Existují různé typy obnovitelných energií (jak si myslím, že všichni víme), ale je pravda, že v rámci obnovitelných energií najdeme některé „slavnější“, jako je sluneční a větrná energie, a jiné méně známé, jako např. geotermální energie a biomasa.

V tomto příspěvku budu hovořit o všem, co souvisí s geotermální energií. Od té doby co to je, jak to funguje a jaké jsou jeho výhody a nevýhody ve světě obnovitelné energie.

Co je to geotermální energie?

Geotermální energie je druh obnovitelné energie, který je založen na při používání tepla, které existuje v podloží naší planety. To znamená použít teplo vnitřní vrstvy Země a tím generuje energii. Obnovitelné energie obvykle používají vnější prvky, jako je voda, vzduch a sluneční světlo. Geotermální energie to však je jediný uniká této vnější normě.

Víte, hluboko pod zemí, na kterou šlapeme, je teplotní gradient. To znamená, že teplota Země se bude zvyšovat, jak sestupujeme a přibližujeme se k zemskému jádru. Je pravda, že nejhlubší sondování, které lidé dokázali dosáhnout, nepřesahuje hloubku 12 km, ale víme, že se zvyšuje teplotní gradient teplota země mezi 2 ° C a 4 ° C na každých 100 metrů, po kterých sestoupíme. Existují různé oblasti planety, kde je tento gradient mnohem větší a je to způsobeno skutečností, že zemská kůra je v tomto bodě tenčí. Proto jsou nejvnitřnější vrstvy Země (například plášť, který je teplejší) blíže k zemskému povrchu a poskytují více tepla.

To znamená, že to zní skvěle, ale kde a jak se získává geotermální energie?

Geotermální nádrže

Jak jsem již zmínil, existují oblasti planety, kde je teplotní gradient do hloubky výraznější než na ostatních místech. To způsobí, že energetická účinnost a výroba energie prostřednictvím vnitřního tepla Země jsou mnohem vyšší.

Obvykle, potenciál výroby geotermální energie je mnohem menší než potenciál solární energie (60 mW / m² pro geotermální energii ve srovnání s 340 mW / m² pro solární energii). Na zmíněných místech, kde je větší tepelný gradient, nazývané geotermální nádrže, je však potenciál pro výrobu energie mnohem vyšší (dosahuje 200 mW / m²). Tento vysoký potenciál pro výrobu energie vytváří hromadění tepla ve vodonosných vrstvách, které lze průmyslově využívat.

Aby bylo možné získat energii z geotermálních nádrží, je nejprve nutné provést životaschopnou studii trhu, protože náklady na vrtání enormně rostou s hloubkou. To znamená, jak se vrtáme hlouběji do zvyšuje se snaha o odvod tepla na povrch.

Mezi typy geologických ložisek najdeme tři: horkou vodu, suchý a gejzíry

Zásobníky horké vody

Existují dva typy zásobníků teplé vody: zdroje a podzemí. První z nich lze použít jako termální lázně, které je trochu mísí se studenou vodou, aby se v nich mohly koupat, ale mají problém s jejich nízkým průtokem.

Na druhou stranu máme podzemní zvodnělé vrstvy, které jsou zásobárnami vod, které mají velmi vysoké teploty a malou hloubku. Lze použít tento typ vody být schopen extrahovat své vnitřní teplo. Můžeme cirkulovat horkou vodu přes čerpadla, abychom využili její teplo.

Jak probíhá využívání zásobníků teplé vody? Aby bylo možné využít energii termální vody, musí být těžba provedena s párným počtem studní takovým způsobem, že pro každé dvě studny je získána termální voda, která se po ochlazení vrací vstřikováním do zvodnělé vrstvy dolů. Tento typ vykořisťování je charakterizován strnebo téměř nekonečné trvání v čase protože pravděpodobnost vyčerpání této tepelné nádrže je téměř nulová, protože voda je vstřikována zpět do zvodnělé vrstvy. Voda udržuje stálý průtok a její množství se nemění, takže stávající vodu ve zvodněné vrstvě nevyčerpáváme, ale její výhřevnost využíváme k vytápění a dalším. Má také velkou výhodu v tom, že vidíme, že nedochází k žádnému druhu znečištění, protože uzavřený vodní okruh neumožňuje únik.

V závislosti na teplotě, při které najdeme vodu v nádrži, bude mít extrahovaná geotermální energie různé funkce:

Termální voda při vysokých teplotách

Najdeme vody s teplotami až 400 ° C a na povrchu se vytváří pára. Pomocí turbíny a alternátoru lze elektrickou energii vyrábět a distribuovat do měst prostřednictvím sítí.

Termální voda při středních teplotách

Tato termální voda se nachází ve vodonosných vrstvách s nižší teplotou, které maximálně dosahují 150 ° C. Proto se přeměna vodní páry na elektřinu provádí s nižší účinností a musí se využívat těkavou tekutinou.

Termální voda při nízkých teplotách

Tyto vklady mají voda při asi 70 ° C takže jeho teplo pochází pouze z geotermálního gradientu.

Termální voda při velmi nízké teplotě

Najdeme vody, jejichž teploty maximální dosah 50 ° C. Geotermální energie, kterou lze získat tímto typem vody, nám pomáhá pokrýt některé domácí potřeby, jako je vytápění domů.

Suchá pole

Suché nádrže jsou oblasti, kde je hornina suchá a velmi horká. U tohoto typu vkladů neexistují žádné tekutiny, které by přenášely geotermální energii nebo jakýkoli druh propustného materiálu. Jsou to odborníci, kteří zavádějí tyto typy faktorů, aby byli schopni přenášet teplo. Tyto vklady mají nižší výnos a vyšší výrobní náklady.

Jak z těchto polí extrahujeme geotermální energii? Aby bylo možné dosáhnout adekvátní výkonnosti a získat ekonomický přínos, je zapotřebí plocha pod zemí, která není příliš hluboká (protože provozní náklady se s rostoucí hloubkou výrazně zvyšují) a která má suché materiály nebo kameny, ale při velmi vysokých teplotách. Země je vrtána, dokud nedosáhne těchto materiálů, a voda je vstřikována do vrtání. Když je tato voda vstřikována, vytvoří se další otvor, kterým odstraníme horkou vodu, abychom využili její energie.

Nevýhodou tohoto typu vkladů je, že technologie a materiály k provádění této praxe stále jsou ekonomicky neproveditelné, pracuje se tedy na jeho vývoji a zdokonalování.

Vklady gejzírů

Gejzíry jsou horké prameny, které přirozeně chrlí oblaky páry a horké vody. Na planetě je jen velmi málo. Vzhledem ke své citlivosti se gejzíry nacházejí v prostředích, kde jejich respekt a péče musí být vysoká, aby nedošlo ke zhoršení jejich výkonnosti.

Aby bylo možné odebírat teplo ze zásobníků gejzírů, musí být jeho teplo přímo využíváno pomocí turbín k získání mechanické energie. Problém s tímto typem extrakcí je v tom opětovné vstřikování vody již při nízké teplotě magmy ochlazuje a vyčerpává je. Bylo také analyzováno, že vstřikování studené vody a chlazení magmatů způsobují malá, ale častá zemětřesení.

Využití geotermální energie

Viděli jsme typy rezervoárů pro těžbu geotermální energie, ale dosud jsme neanalyzovali využití, která jim lze poskytnout. Dnes lze geotermální energii využít v mnoha aspektech našeho každodenního života. Může být použit k vytápění a vytvoření správných podmínek ve sklenících a k vytápění domů a nákupních center.

Lze jej také použít k chlazení a výrobě teplé vody. Obecně je geotermální energie zvyklá lázně, topení a ohřev vody, výroba elektrické energie, pro těžbu nerostů a v zemědělství a akvakultuře.

Výhody geotermální energie

• První věc, kterou musíme zdůraznit, pokud jde o výhody geotermální energie, je, že se jedná o určitý typ obnovitelná energie, takže se považuje za čistou energii. Jeho využívání a využívání energie nevytváří emise skleníkových plynů, a proto nepoškozuje ozonovou vrstvu ani nepřispívá ke zvýšení účinků změny klimatu.
• Ani produkuje odpad.
• Náklady na výrobu elektrické energie z tohoto typu energie jsou velmi levné. Jsou levnější než v uhelných elektrárnách nebo jaderných elektrárnách.
• Předpokládá se, že množství geotermální energie, které lze ve světě generovat, je vyšší než veškerá ropa, zemní plyn, uran a uhlí dohromady.

Nevýhody geotermální energie

Nakonec, protože ne všechno je hezké, musíme analyzovat nevýhody využívání geotermální energie.

• Jednou z velkých nevýhod je, že má stále malý technologický vývoj. Vlastně dnes Když jsou uvedeny obnovitelné zdroje, není to téměř uvedeno.
• Při jeho využívání jsou možné rizika úniku sirovodík a arsen, což jsou znečišťující látky.
• Územní omezení znamená, že geotermální elektrárny musí být instalovány pouze v oblastech, kde je velmi vysoké teplo podloží. Kromě toho musí být vyrobená energie spotřebována na území, kde je extrahována, Nelze jej přenést na velmi vzdálená místa, protože by se ztratila účinnost.
• Zařízení geotermálních elektráren způsobují velké dopady krajiny.
• Geotermální energie není sama o sobě nevyčerpatelnou energií, protože zemské teplo ubývá.
• V některých oblastech, kde se tato energie získává, dochází v důsledku vstřikování vody k malým zemětřesením.

Jak vidíte, geotermální energie, i když není tak známá, má mnoho funkcí a nekonečné vlastnosti, které je třeba vzít v úvahu pro budoucnost energie.

Objevte další typy obnovitelných energií:

Související článek:

Druhy obnovitelných energií