Geotermálna energia je druh obnoviteľnej energie, ktorá je schopná využiť teplo z podložia Zeme na vykurovanie budov a získavanie horúcej vody ekologickejším spôsobom. Je to jeden z menej známych obnoviteľných zdrojov, ale jeho výsledky sú veľmi pozoruhodné.
Táto energia Musí sa vyrábať v geotermálnej elektrárni, ale čo je to geotermálna elektráreň a ako funguje?
Geotermálna elektráreň
Geotermálna elektráreň je zariadenie, kde sa zo Zeme získava teplo na výrobu obnoviteľnej energie. Emisie oxidu uhličitého do atmosféry z výroby tohto typu energie sú v priemere asi 45 g. Toto predstavuje menej ako 5% emisií čo zodpovedá závodom spaľujúcim fosílne palivá, takže sa dá považovať za čistú energiu.
Najväčšími producentmi geotermálnej energie na svete sú USA, Filipíny a Indonézia. Je potrebné vziať do úvahy, že geotermálna energia, aj keď je obnoviteľná, je obmedzenou energiou. Je obmedzený nie preto, že by sa zemské teplo vyčerpalo (ďaleko od neho), ale životaschopným spôsobom ho možno získať iba v niektorých častiach planéty, kde je pozemská tepelná aktivita silnejšia. Je to o tých „horúcich miestach“, kde na jednotku plochy sa dá vyťažiť viac energie.
Pretože poznatky o geotermálnej energii nie sú veľmi pokročilé, odhaduje Asociácia pre geotermálnu energiu, že sa iba využíva v súčasnosti 6,5% svetového potenciálu tejto energie.
Zdroje geotermálnej energie
Pretože zemská kôra funguje ako izolačná vrstva, musí byť na získanie geotermálnej energie zem prepichnutá potrubím, magmou alebo vodou. To umožňuje emisiu z interiéru a jeho zachytenie cez geotermálne elektrárne.
Výroba geotermálnej elektriny vyžaduje vysoké teploty ktoré môžu pochádzať iba z najhlbších častí Zeme. Aby sa počas prepravy do závodu nestrácalo teplo, musia byť vybudované magmatické potrubia, oblasti horúcich prameňov, hydrotermálna cirkulácia, studne alebo ich kombinácia.
Množstvo zdrojov dostupných z tohto typu energie zväčšuje sa s hĺbkou, do ktorej je vyvŕtaný, a blízkosťou k okrajom dosiek. Na týchto miestach je geotermálna aktivita vyššia, takže je tu viac využiteľného tepla.
Ako funguje geotermálna elektráreň?
Prevádzka geotermálnej elektrárne je založená na pomerne zložitej prevádzke, ktorá funguje v systém poľných rastlín. To znamená, že energia sa získava z vnútra Zeme a prenáša do závodu, kde sa vyrába elektrina.
Geotermálne pole
Geotermálne pole, kde pracujete, zodpovedá rozlohe pevniny s vyšším geotermálnym gradientom ako je bežné. To znamená väčšie zvýšenie teploty v hĺbke. Táto oblasť s vyšším geotermálnym gradientom je obvykle spôsobená existenciou zvodnenej vrstvy uzavretej s horúcou vodou, ktorá je uložená a obmedzená nepriepustnou vrstvou, ktorá šetrí všetko teplo a tlak. Toto sa nazýva geotermálna nádrž a odtiaľ sa odoberá teplo na výrobu elektriny.
V týchto geotermálnych poliach sa nachádzajú studne na ťažbu geotermálneho tepla, ktoré sa pripájajú k elektrárni. Para sa extrahuje sieťou potrubí a vedie sa do zariadenia, kde tepelná energia pary sa premieňa na mechanickú energiu a následne na elektrickú.
Generačný proces
Proces výroby začína extrakciou zmesi pary a vody z geotermálnej nádrže. Po zavedení do zariadenia sa para oddeľuje od geotermálnej vody pomocou zariadenia nazývaný cyklónový oddeľovač. Keď sa para extrahuje, voda sa vracia na povrch opäť do zásobníka, ktorý sa má znovu zohriať (je teda obnoviteľným zdrojom).
Získaná para je vedená do zariadenia a aktivuje turbínu, ktorej rotor sa otáča približne 3 600 otáčok za minútu, ktorý zase aktivuje generátor, kde trenie s elektromagnetickým poľom premieňa mechanickú energiu na elektrickú. 13800 XNUMX voltov vychádza z generátora, ktorý sa po prenose do transformátorov sú prevedené na 115000 XNUMX voltov. Táto energia sa zavádza do vedení vysokého napätia, ktoré sa majú odoslať do rozvodní a odtiaľ do ostatných domov, tovární, škôl a nemocníc.
Geotermálna para sa znovu kondenzuje a po otočení turbíny znovu vstrekuje do podložia. Týmto procesom sa voda ohrieva v geotermálnej nádrži a robí z nej získavanie obnoviteľnej energie, pretože pri opätovnom zahriatí sa premení na paru a znova otočí turbínu. Za to všetko sa dá povedať, že geotermálna energia je to čistá, cyklická, obnoviteľná a udržateľná energia, pretože opätovnou injekciou sa zdroj, pomocou ktorého sa generuje energia, dobíja. Ak by sa oddelená voda a kondenzovaná para nevstrekli späť do geotermálnej nádrže, nepovažovalo by sa to za obnoviteľnú energiu, pretože po vyčerpaní zdroja už nebolo možné získať viac pary.
Typy geotermálnych elektrární
Existujú tri typy geotermálnych elektrární.
Suché parné rastliny
Tieto panely majú jednoduchší a starší dizajn. Sú to tie, ktoré používajú paru priamo pri teplote asi 150 stupňov alebo viac poháňať turbínu a vyrábať elektrinu.
Bleskové parné rastliny
Tieto závody pracujú tak, že zvyšujú teplotu vysokotlakovej vody cez studne a zavádzajú ju do nízkotlakových nádrží. Keď sa tlak zníži, časť vody sa odparí a oddelí od kvapaliny, aby poháňala turbínu. Rovnako ako v iných prípadoch sa prebytočná kvapalná voda a kondenzovaná para vracajú do zásobníka.
Centrály binárneho cyklu
Sú najmodernejšie a môžu pracovať pri teplotách kvapaliny iba 57 stupňov. Voda je len mierne horúca a vedie spolu s ďalšou tekutinou, ktorá má oveľa nižšiu teplotu varu ako voda. Týmto spôsobom sa pri kontakte s vodou aj pri teplote iba 57 stupňov vyparí a dá sa s ňou pohybovať turbínami.
S týmito informáciami určite nie sú žiadne pochybnosti o prevádzke geotermálnej elektrárne.
Ako funguje tepelné vykurovanie? Hovoríme vám:
