Obnoviteľné energie sú nepochybne budúcnosťou v strednodobom a dlhodobom horizonte a treba hľadať iné druhy energie, ktoré by nahradili vyčerpané fosílne zásoby. Príčinou dnešného narušenia investícií do energetiky môže byť kombinácia rôznych typov záujmov. Jednou z energií, ktorá priťahuje najväčšiu pozornosť, je geotermálna energia. Mnoho ľudí však nevie, čo je iné využitie geotermálnej energie.
Z tohto dôvodu venujeme tento článok tomu, aby sme vám priblížili hlavné spôsoby využitia geotermálnej energie, jej vlastnosti a dôležitosť.
Vlastnosti a prevádzka
Jedným z najpoužívanejších obnoviteľných zdrojov energie v Európe je geotermálna energia. Je definovaná ako „energia vyrobená geologickými zdrojmi tepla“.
Geotermálnu energiu možno považovať aj za alternatívny a obnoviteľný zdroj energie, ak je posúdenie relatívne rýchle. Je to preto, že pokračujúca ťažba z geotermálnych zdrojov môže lokálne spôsobiť prehodnotenie odľahlých tepelných hodnôt v okolí miesta ťažby, čím sa zdroj energie už neobnoví. Táto výnimka je lokálna a závisí od veľmi variabilného času vývoja zdroja v závislosti od lokality.
Tento druh energie je založený na princípe geotermálnej energie, čiže využitia prirodzeného tepla zeme (slovo geotermálna odvodzuje svoju etymológiu z gréckeho „GE“ a „termos“, čo doslova znamená „teplo zeme“ ). Toto teplo sa prirodzene uvoľňuje procesom jadrového rozpadu rádioaktívnych prvkov v zemskom jadre, plášti a kôre. Niektoré z týchto prvkov sú urán, tórium a draslík, ktoré sa skutočne nachádzajú v najhlbších častiach našej planéty.
Vo vnútri Zeme je jadro magmatická látka, ktorá vyžaruje teplo zvnútra von, takže teplota Zvyšuje sa medzi 2 a 4 ºC každých 100 metrov, keď ideme hlbšie do Zeme.
Vnútro Zeme sa však skladá z rôznych vrstiev a dosahuje hĺbku dostatočnú na to, aby sa voda zohriala a prešla zmenou skupenstva, pričom sa z nej stáva vodná para, ktorá vystupuje na povrch pod vysokým tlakom, buď vo forme trysky alebo horúce pramene.
Potenciál výroby geotermálnej energie (60 mW/m²) je oveľa nižší ako potenciál slnka (približne 340 W/m²). Na niektorých miestach však toto potenciálne teplo dosahuje 200 mW/m² a generuje akumuláciu tepla vo vodonosných vrstvách, ktoré je možné priemyselne využiť. Rýchlosť extrakcie je vždy väčšia ako príspevok tepelného toku a je potrebné dbať na to, aby nedošlo k nadmernému zahusteniu extrakčnej plochy, ktorej obnova bude trvať desaťročia alebo storočia. Náklady na vŕtanie rýchlo rastú s hĺbkou.
Nízkoteplotná geotermálna energia (50 až 100 °C) sa využíva najmä na vykurovanie, prostredníctvom tepelných sietí, menej často na vykurovanie skleníkov alebo akvakultúry. V roku 1995 Globálna tepelná kapacita bola 4,1 GW. Môže sa to týkať aj používania geotermálnych tepelných čerpadiel, ktoré využívajú plytkú podzemnú vodu alebo „geotermálne sondy“, vŕtané 50 až 100 metrov, na získanie dostatočného množstva kalórií zo zeme na vykurovanie miestnosti.
S nástupom ropnej krízy vzrástol celosvetový záujem o geotermálnu energiu a jeho využitie ako zdroja elektrickej energie rastie ročne približne o 9 %.
Využitie geotermálnej energie
Geotermálna energia sa využíva mnohými spôsobmi, keďže tento obnoviteľný zdroj energie nám umožňuje vyrábať teplo, elektrinu alebo teplú vodu. Pre to, musíme vždy vybrať správne miesto pre inštaláciu, využívajúc tie najlepšie podmienky, ktoré nám umožňujú uspokojiť naše potreby.
Medzi hlavné spôsoby využitia geotermálnej energie patrí domáce a profesionálne využitie. Sú to nasledovné:
- Kúrenie: Pomocou geotermálnej energie možno teplo získavať z vnútra zeme a premieňať ho na klimatizačný systém miestnosti prostredníctvom emisných systémov, ako je podlahové kúrenie.
- Horúca voda: možno použiť aj na teplú úžitkovú vodu, použite akumulačnú termosku
- Elektrina: Elektrická energia môže byť generovaná geotermálnou energiou iba pri použití sedimentov s vysokou teplotou nad 150º
Okrem primárneho využitia má geotermálna energia aj iné využitie, ako napr.
- Sušenie produktov hlavne pre poľnohospodárske podniky
- Čistenie a napájanie rôznych hydraulických systémov
- Sterilizácia rôznych materiálov.
- extrakcia soli
- Odparovanie a destilácia kvapalín.
- Akvakultúra a rybie farmy
- Chladenie pomocou betónového média
- Využitie termálnych vôd na sanitárne a liečebné účely
Využitie geotermálnej energie v domácnostiach
Poznať energiu, ktorú možno získať z tepla z podložia ako jeden z obnoviteľných zdrojov, je nevyhnutné pochopiť spôsoby, akými to môžeme využiť bez toho, aby sme sa uchyľovali k iným umelejším zdrojom a samozrejme rešpektovať prirodzené teplo zeme.
Veľmi efektívnou a čoraz obľúbenejšou metódou najmä v novostavbách je stavanie domov s podlahovým kúrením, plechmi, ktoré umožňujú chodiť po dome naboso, keďže odvádza teplo. Samozrejme, tieto podlahy nie sú vo svojej podstate také, alebo sú vyrobené z produktu, ktorý vydáva teplo, ale z tepelného čerpadla, ktoré im teplo rozvádza.
Tepelné čerpadlo je také, ktoré spája náš dom s geotermálnou energiou. Vďaka nej dosiahneme výmenu vzduchu alebo teploty tak, že na jednej strane pohltí chlad a vyženie teplo z vnútra zeme, z podzemných priestorov. Týmto spôsobom pomocou čerpadla, aJe možné regulovať podzemné tepelné hospodárstvo celého domu, čím sa šetrí vykurovanie, keďže je založené na prírodnom a ekologickom teple.
Na rozdiel od iných tepelných čerpadiel sú reverzibilné. Môžete zmeniť jeho polohu alebo ho vypnúť, aby prestal odoberať teplo z podložia, ako je to v lete a tam, kde nepotrebujete toľko tepla. A toto čerpadlo nevyužíva vyrobenú energiu na generovanie väčšieho množstva tepla, ale energiu, ktorú používa na jeho distribúciu a pohon tam, kde je to potrebné.
Pre umiestnenie tepelného čerpadla je potrebné pri stavbe domu zdvihnúť podlahu, namontovať a následne nainštalovať sálavú podlahu. V prípade novostavby môže byť inštalovaný tromi rôznymi spôsobmi:
- Vertikálne geotermálne: Ide o hydraulický systém zodpovedný za výmenu tepla s podložím. Ide o skúšanie desiatky metrovej trubice dostať sa tam, kde je hĺbka a teplo.
- Horizontálne geotermálne: vyžaduje viac miesta, pretože nie je zapojený do zásuvky, je väčšinou pod zemou, ale musí zaberať celú šírku domu, takže hoci je lacnejší, vyžaduje si viac miesta, napriek tomu, že dom vytvára plochu, nie také veľké.
- Geotermálne pod základmi: ideálne by to bolo, ale treba to naplánovať ešte pred výstavbou, ešte pred položením základov, aby sa pri ukladaní rúr, ktoré komunikujú s podložím, dalo namontovať hydraulické čerpadlo, ktoré sa postará o optimálnejší rozvod tepla.
Niet pochýb o tom, že mať doma geotermálnu energiu nielen na vykurovanie domu, ale aj na napájanie rôznych zariadení, nám každý mesiac ušetrí veľa elektriny. Ale jedinou nevýhodou je, že jeho inštalácia, najmä pred umiestnením základne, ako v prípade inštalácie pod základy, je veľmi nákladná. Počiatočná investícia je pomerne veľká, najmä ak staviate dom od základov. Cenovo najdostupnejšie majú podlahové kúrenie, ktoré nám dáva výhody geotermálnej, no sľubuje o niečo menej.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o rôznych spôsoboch využitia geotermálnej energie a jej vlastnostiach.