Svijet obnovljivih izvora energije postaje sve šuplji na međunarodnim tržištima zbog svoje visoke konkurentnosti i sve veće učinkovitosti. Postoje različite vrste obnovljivih energija (kao što mislim da svi znamo), ali istina je da unutar obnovljivih izvora energije nalazimo neke „poznatije“, poput sunčeve i energije vjetra, i druge manje poznate poput geotermalna energija i biomase.
U ovom postu govorit ću o svemu povezanom s geotermalnom energijom. Od što je to, kako to funkcionira i njegove prednosti i nedostaci u svijetu obnovljive energije.
Što je geotermalna energija?
Geotermalna energija je vrsta obnovljive energije koja se temelji na u korištenju topline koja postoji u podzemlju našeg planeta. Odnosno, koristiti toplinu unutarnjih slojeva Zemlje i generirati energiju s njom. Obnovljivi izvori energije obično koriste vanjske elemente kao što su voda, zrak i sunčeva svjetlost. Međutim, geotermalna energija jest jedini koji bježi od ove vanjske norme.
Izvor: https://www.emaze.com/@ALRIIROR/Presentation-Name
Vidite, postoji gradijent temperature duboko ispod zemlje na koju kročimo. Odnosno, temperatura Zemlje će se povećavati kako se spuštamo i približavamo Zemljinoj jezgri. Istina je da najdublja sondiranja koja su ljudi uspjeli doseći ne prelaze dubinu od 12 km, ali znamo da se toplinski gradijent povećava temperatura tla između 2 ° C i 4 ° C na svakih 100 metara kroz koje se spuštamo. Postoje razna područja na planetu gdje je taj gradijent mnogo veći i to zbog činjenice da je zemaljska kora u tom trenutku tanja. Stoga su najunutarnji slojevi Zemlje (poput plašta koji je vrući) bliži površini Zemlje i pružaju više topline.
Pa, to je reklo da zvuči sjajno, ali gdje i kako se izvlači geotermalna energija?
Geotermalni rezervoari
Kao što sam već spomenuo, postoje područja na planetu u kojima je toplinski gradijent u dubini izraženiji od ostalih mjesta. To uzrokuje da su energetska učinkovitost i proizvodnja energije unutarnjom toplinom Zemlje mnogo veći.
obično, potencijal za proizvodnju geotermalne energije je mnogo manji od potencijala sunčeve energije (60 mW / m² za geotermalnu u usporedbi s 340 mW / m² za solarnu). Međutim, na spomenutim mjestima gdje je toplinski gradijent veći, koji se nazivaju geotermalni rezervoari, potencijal za proizvodnju energije je mnogo veći (doseže 200 mW / m²). Ovaj visoki potencijal za proizvodnju energije stvara nakupinu topline u vodonosnicima koji se može industrijski iskoristiti.
Da bi se energija izvukla iz geotermalnih ležišta, prvo je potrebno provesti održivu tržišnu studiju jer troškovi bušenja enormno rastu s dubinom. Odnosno, dok dublje ulazimo u povećan je napor za izvlačenje topline na površinu.
Među vrstama geoloških naslaga nalazimo tri: vruću vodu, suhe i gejzire
Rezervoari s toplom vodom
Postoje dvije vrste spremnika tople vode: one izvora i podzemlja. Prve se mogu koristiti kao termalne kupke, miješajući ih malo s hladnom vodom kako bi se mogle okupati u njima, ali imaju problem s malim protokom.
S druge strane, imamo podzemne vodonosnike koji su rezervoari voda koje su na vrlo visokim temperaturama i na maloj dubini. Ova vrsta vode se može koristiti kako bi mogao izvući njegovu unutarnju toplinu. Vruću vodu možemo cirkulirati crpkama kako bismo iskoristili njezinu toplinu.
Kako se vrši eksploatacija spremnika tople vode? Da bi se mogla iskoristiti energija termalne vode, eksploatacija se mora obaviti s parnim brojem bušotina, na način da se za svaka dva bunara dobije termalna voda koja se ubrizgavanjem vraća u vodonosni sloj nakon što je ohlađen. Ova vrsta eksploatacije karakterizirana je strili gotovo beskonačno trajanje u vremenu budući da su vjerojatnosti iscrpljivanja tog termalnog ležišta gotovo nikakve, budući da se voda ubrizgava natrag u vodonosni sloj. Voda održava konstantan protok, a količina vode se ne mijenja, pa ne iscrpljujemo postojeću vodu u vodonosniku, već koristimo njezinu kalorijsku snagu za grijanje i druge. Također ima veliku prednost u tome što vidimo da ne postoji vrsta onečišćenja jer zatvoreni vodeni krug ne dopušta propuštanje.
Ovisno o temperaturi na kojoj nalazimo vodu u ležištu, izvađena geotermalna energija imat će različite funkcije:
Termalna voda na visokim temperaturama
Nalazimo vode s temperaturama od do 400 ° C i na površini se stvara para. Pomoću turbine i alternatora električna energija može se generirati i distribuirati gradovima kroz mreže.
Termalna voda na srednjim temperaturama
Ova termalna voda nalazi se u vodonosnicima s nižom temperaturom, koja, najviše dosežu 150 ° C. Zbog toga se pretvaranje vodene pare u električnu vrši s manjom učinkovitošću i mora se iskoristiti pomoću hlapljive tekućine.
Termalna voda na niskim temperaturama
Te naslage imaju voda na oko 70 ° C pa njegova toplina dolazi isključivo iz geotermalnog gradijenta.
Termalna voda na vrlo niskoj temperaturi
Nalazimo vode čije temperature maksimalni doseg 50 ° C. Geotermalna energija koja se može dobiti ovom vrstom vode pomaže nam da pokrijemo neke domaće potrebe poput grijanja kuće.
Suha polja
Suha ležišta su područja na kojima je stijena suha i vrlo vruća. U ovoj vrsti depozita nema tekućina koje nose geotermalnu energiju ili bilo koju vrstu propusnog materijala. Stručnjaci su ti koji uvode ove vrste čimbenika kako bi mogli prenijeti toplinu. Ovi depoziti imaju niži prinos i veće troškove proizvodnje.
Kako iz ovih polja izvlačimo geotermalnu energiju? Da bi se postigle odgovarajuće performanse i postigla ekonomska korist, potrebno je područje pod zemljom koje nije preduboko (budući da se operativni troškovi znatno povećavaju kako dubina raste) i koje ima suhe materijale ili kamenje, ali na vrlo visokim temperaturama. Zemlja se buši da bi se došlo do tih materijala, a voda se ubrizgava u bušenje. Kad se ta voda ubrizga, napravi se druga rupa kroz koju uklanjamo vruću vodu kako bismo iskoristili njezinu energiju.
Nedostatak ove vrste naslaga je što tehnologija i materijali za provođenje ove prakse i dalje su ekonomski neisplativi, pa se radi na njegovom razvoju i poboljšanju.
Naslage gejzira
Gejziri su vrući izvori koji prirodno izbacuju perjanice pare i vruće vode. Na planetu je vrlo malo. Zbog svoje osjetljivosti gejziri se nalaze u sredinama gdje njihovo poštovanje i briga moraju biti visoki kako ne bi doveli do pogoršanja njihovih performansi.
Da bi se toplina izvukla iz rezervoara gejzira, njegova se toplina mora izravno iskoristiti turbinama kako bi se dobila mehanička energija. Problem s ovom vrstom vađenja je taj ponovnim ubrizgavanjem vode već pri niskoj temperaturi magme se ohlade i istječu. Također je analizirano da ubrizgavanje hladne vode i hlađenje magmi proizvode male, ali česte zemljotrese.
Uporaba geotermalne energije
Vidjeli smo vrste rezervoara za vađenje geotermalne energije, ali još nismo analizirali namjene koje im se mogu dati. Danas se geotermalna energija može iskoristiti u mnogim aspektima našeg svakodnevnog života. Može se koristiti za grijanje i stvaranje pravih uvjeta u staklenicima te za grijanje kuća i trgovačkih centara.
Također se može koristiti za hlađenje i proizvodnju potrošne tople vode. Općenito je geotermalna energija navikla na toplice, grijanje i topla voda, proizvodnja električne energije, za vađenje minerala te u poljoprivredi i akvakulturi.
Prednosti geotermalne energije
- Prvo što moramo istaknuti u pogledu prednosti geotermalne energije jest da je ona vrsta obnovljiva energija pa se smatra čistom energijom. Njegovo iskorištavanje i korištenje energije ne generira emisije stakleničkih plinova i stoga ne oštećuje ozonski omotač niti doprinosi povećanju učinaka klimatskih promjena.
- Ni proizvodi otpad.
- Troškovi proizvodnje električne energije iz ove vrste energije vrlo su jeftini. Oni su jeftiniji nego u elektranama na ugljen ili nuklearnim elektranama.
- Vjeruje se da je količina geotermalne energije koja se može generirati u svijetu veća od sve nafte, prirodnog plina, urana i ugljena zajedno.
Mane geotermalne energije
Konačno, kako nije sve lijepo, moramo analizirati nedostatke upotrebe geotermalne energije.
- Jedan od velikih nedostataka je taj što još uvijek ima malo tehnološkog razvoja. Zapravo danas Teško se spominje kada se navode obnovljivi izvori.
- Tijekom eksploatacije postoje rizici od mogućih curenja sumporovodik i arsen, koji zagađuju tvari.
- Teritorijalno ograničenje znači da se geotermalne elektrane moraju instalirati samo u područjima gdje je toplina podzemnog sloja vrlo velika. Uz to, proizvedena energija mora se potrošiti na teritoriju na kojem se vadi, Ne može se transportirati na vrlo udaljena mjesta jer bi se izgubila učinkovitost.
- Postrojenja geotermalnih elektrana uzrokuju velike utjecaji krajolika.
- Geotermalna energija sama po sebi nije neiscrpna energija jer se Zemljina toplina iscrpljuje.
- U nekim područjima gdje se ta energija crpi, uslijed ubrizgavanja vode javljaju se mali potresi.
Kao što vidite, geotermalna energija, iako nije toliko poznata, ima mnogo funkcija i bezbroj karakteristika koje treba uzeti u obzir za budućnost energije.
Otkrijte druge vrste obnovljivih izvora energije:
