O geotermalni energiji
Geotermalna energija je energija vroče notranjosti Zemlje, ki se še ni ohladila od svojega nastanka, deloma pa se še dodatno segreva zaradi jedrskih reakcij v središču Zemlje. Te potekajo še danes in vzdržujejo visoko temperaturo sredice v obliki taline. Ta toplota se nato prenaša iz Zemljinega jedra skozi plašč proti zemeljski površini.
Geotermalno energijo lahko na ustreznih lokacijah uporabljamo:
- v sistemih daljinskega ogrevanja stavb,
- za ogrevanje vode in rastlinjakov,
- za proizvodnjo električne energije v geotermalnih elektrarnah.
Kako deluje geotermalna elektrarna?
Toplota iz zemeljskih globin > para > mehanska energija > električna energija
Delovanje geotermalne elektrarne je podobno klasični termoelektrarni:
- vodo kot paro vodimo na turbino,
- turbina poganja generator,
- generator proizvaja električno energijo.
V geotermalnih elektrarnah iz geotermalne energije proizvajamo električno energijo. Tehnološki del geotermalne elektrarne ločimo na dva tokokroga.
PRIMARNI TOKOKROG
V primarnem tokokrogu voda prinaša toploto iz zemeljskih globin na površje. Voda se v globini ogreje, zato se dvigne na površje in v toplotnem izmenjevalcu preda toploto vodi sekundarnega tokokroga. V toplotnem izmenjevalcu ohlajena primarna voda se nato s črpalko potisne nazaj v globino.
SEKUNDARNI TOKOKROG
V sekundarnem tokokrogu se voda v toplotnem izmenjevalcu upari in z velikim tlakom vrti turbino. Turbina vrti električni generator, ki proizvaja električno energijo. Ta del poteka enako kot v termoelektrarni na premog ali v jedrski elektrarni.
Pomen geotermalne energije
Geotermalno energijo v Sloveniji uporabljamo predvsem v termalnih kopališčih in za daljinsko ogrevanje na področju SV Slovenije, ki je geološko najustreznejša. Poleg tega se lahko geotermalna energija uporablja za ogrevanje ali ohlajanje prostorov ter v industrijskih procesih.
V Sloveniji uporabljamo geotermalno energijo predvsem:
- za daljinsko ogrevanje stavb,
- v termalnih kopališčih (Moravske toplice, Terme 3000, Terme Ptuj, Terme Olimia, Terme Čatež in druge),
- v industriji in
- za ogrevanje rastlinjakov, seveda pa tudi v zdraviliščih.
Vodonosniki s temperaturo do 60 °C so namenjeni ogrevanju, medtem ko je pri temperaturi nad 100 °C že možna proizvodnja električne energije.
Doslej v Sloveniji ni bilo identificiranih ustreznih vodonosnikov s temperaturo nad 100 °C, kar bi omogočalo izkoriščanje geotermalne energije za proizvodnjo električne energije v geotermalnih elektrarnah.
Prednosti in slabosti geotermalne energije
PREDNOSTI
- čista in varna za okolje, brez škodljivih izpustov toplogrednih plinov;
- zaloge geotermalne energije so praktično neizčrpne, seveda pa imajo različne lokacije različno gostoto toplotnega toka;
- obnovljiv vir energije (ob primernem dimenzioniranju odjema geotermalne energije – ob prevelikem odjemu toplote se lahko takšen vir energije iztroši), ki lahko deluje 24 ur na dan ne glede na vreme. Geotermalno elektrarno lahko vklopimo in izklopimo glede na povpraševanje;
- geotermalne elektrarne zavzamejo razmeroma malo prostora.
SLABOSTI
- možnost izkoriščanja geotermalne energije le na ustreznih lokacijah, kjer je ta vir energije na voljo oziroma je gostota toplotnega toka dovolj visoka;
- hitrost potovanja toplote skozi trdno kamnino nas omejuje pri tem, kako hitro lahko toploto trajnostno črpamo iz razbeljene notranjosti Zemlje. Če toploto črpamo prehitro, lahko zmanjšamo temperaturo in potem traja nekaj časa, da se kamnine spet segrejejo. S tem vplivamo na hidrotermalno, živalsko in rastlinsko neravnovesje;
- visoki investicijski in obratovalni stroški geotermalnih sistemov;
- sproščanje določenih snovi in plinov globoko iz Zemlje, ki so lahko škodljivi, ko pridejo na površje (npr. vodikov sulfid);
- povzročanje seizmične aktivnosti.
… so prva ogrevalna sistema, ki sta izkoriščala daljinsko ogrevanje z geotermalno energijo, postavili že v 90. letih 19. stoletja v Franciji (Pariz) in ZDA (Idaho)?
… je prva komercialna geotermalna elektrarna pričela obratovati leta 1911 v Toskani, natančneje v mestu Larderello?
… znanstveniki raziskujejo, kako bi bilo mogoče zajeti tekočo lavo iz vulkanov in njeno toploto uporabiti za pridobivanje električne energije?