Geotermalna energija vrsta je obnovljive energije koja je sposobna iskoristiti toplinu iz podzemlja Zemlje za grijanje zgrada i dobivanje tople vode na ekološkiji način. To je jedan od manje poznatih obnovljivih izvora, ali su njegovi rezultati vrlo izvanredni.
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 toplina izvlači sa Zemlje za proizvodnju obnovljive energije. Emisija ugljičnog dioksida u atmosferu pri proizvodnji ove vrste energije u prosjeku iznosi oko 45 g. Ovaj čini manje od 5% emisija što 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 toplina iscrpljivati (daleko od nje), ali se može izvoditi na održiv način samo u nekim dijelovima planeta gdje je zemaljska toplinska aktivnost snažnija. Riječ je o onim "vrućim točkama" gdje po jedinici površine može se izvući više energije.
Budući da znanje o geotermalnoj energiji nije jako napredno, Udruga za geotermalnu energiju procjenjuje da se ona samo koristi trenutno 6,5% svjetskog potencijala ove energije.
Geotermalni izvori energije
Budući da zemljina kora djeluje kao izolacijski sloj, da bi se dobila geotermalna energija, zemlja mora biti probušena cijevima, magmom ili vodom. To omogućuje emisiju unutrašnjosti i njezino hvatanje kroz geotermalne elektrane.
Geotermalna proizvodnja električne energije zahtijeva visoke temperature koji mogu doći samo iz najdubljih dijelova zemlje. Da se ne bi izgubila toplina tijekom transporta do postrojenja, moraju se izgraditi magmatski vodovi, područja vrućih izvora, hidrotermalna cirkulacija, bunari s vodom ili kombinacija svih njih.
Količina resursa dostupnih iz ove vrste energije povećava se s dubinom do koje se buši i blizinom rubova ploča. Na tim je mjestima geotermalna aktivnost veća, pa ima više korisne topline.
Kako radi geotermalna elektrana?
Rad geotermalne elektrane temelji se na prilično složenom radu koji radi u sustav polje-biljka. Odnosno, energija se izvlači iz unutrašnjosti Zemlje i prenosi u postrojenje u kojem se proizvodi električna energija.
Geotermalno polje
Geotermalno polje na kojem radite odgovara kopnenom području s 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 pohranjen i ograničen nepropusnim slojem koji čuva svu toplinu i pritisak. Ovo je poznato kao geotermalni rezervoar i odavde se crpi toplina za proizvodnju električne energije.
U tim geotermalnim poljima nalaze se geotermalne bušotine za ekstrakciju topline koje se povezuju s elektranom. Para se izvlači mrežom cijevi i vodi do postrojenja gdje toplinska energija pare pretvara se u mehaničku, a potom u električnu energiju.
Proces generacije
Proces proizvodnje započinje ekstrakcijom smjese pare i vode iz geotermalnog ležišta. Jednom odvožena u postrojenje, para se odvaja od geotermalne vode pomoću opreme nazvan ciklonski separator. Kad se para izvuče, voda se ponovno vraća na površinu u rezervoar koji se treba ponovno zagrijati (stoga je obnovljivi izvor).
Izvučena para odvodi se do postrojenja i aktivira turbinu čiji se rotor okreće približno 3 okretaja u minuti, što pak aktivira generator, gdje trenje s elektromagnetskim poljem pretvara mehaničku energiju u električnu. 13800 volti izlazi iz generatora koji kada se prenese na transformatore, pretvaraju se u 115000 XNUMX volti. Ova se energija uvodi u velike dalekovode koji se šalju u trafostanice, a odatle u ostale domove, tvornice, škole i bolnice.
Geotermalna para se ponovno kondenzira i ponovno ubrizgava u podzemlje nakon okretanja turbine. Ovaj postupak omogućuje ponovno zagrijavanje vode u geotermalnom ležištu i čini je ekstrakcijom obnovljive energije, jer će se, nakon zagrijavanja, pretvoriti u paru i turbinu ponovo okrenuti. Zbog svega toga može se reći da 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 suhe pare
Ovi paneli imaju jednostavniji i stariji dizajn. Oni koriste pare izravno na temperaturi od oko 150 stupnjeva ili više za pogon turbine i proizvodnju električne energije.
Flash parna postrojenja
Ta postrojenja rade tako da vruću vodu podižu pod visokim tlakom kroz bušotine i uvode je u spremnike s niskim tlakom. Kad se tlak spusti, dio vode isparava i odvaja se od tekućine za pogon turbine. Kao i u drugim prilikama, višak tekuće vode i kondenzirane pare vraćaju se u ležište.
Centrali binarnog ciklusa
To su najsuvremenije i mogu raditi na temperaturama fluida samo 57 stupnjeva. Voda je samo umjereno vruća i propušta se uz drugu tekućinu koja ima puno niže vrelište od vode. Na taj način, kada dođe u kontakt s vodom, čak i na temperaturi od samo 57 stupnjeva, ispari i može se koristiti za pomicanje turbina.
Uz ove podatke zasigurno nema sumnje u rad geotermalne elektrane.
Kako radi toplinsko grijanje? Kažemo vam:
