Jak wykorzystuje się energię geotermalną?

By Kris WalkerJan 31 2013

Energia geotermalna to ciepło uzyskiwane z gruntu. Energia ta pochodzi z radioaktywnego rozpadu minerałów i pierwotnego formowania się planety. Wykorzystanie energii geotermalnej sięga czasów starożytnych ludzi, którzy kąpali się w gorących źródłach ogrzewanych przez obojętne ciepło ziemi pod komorami magmowymi.

Energia geotermalna jest stale prowadzona w postaci ciepła przez gradient geotermalny, który jest różnicą temperatur między rdzeniem planety a jej powierzchnią. Energia geotermalna jest tania, przyjazna dla środowiska, zrównoważona i niezawodna, ale ograniczona do obszarów granic płyt tektonicznych.

studnie geotermalne emitują gazy cieplarniane, które są uwięzione w ziemi. Jednak emisje te są bardzo niskie na jednostkę energii niż emisje z paliw kopalnych, dlatego Energia geotermalna może złagodzić globalne ocieplenie.

elektrownie geotermalne są instalowane w prawie 24 krajach na całym świecie i produkują około 10,715 MW energii. Chociaż zasoby geotermalne Ziemi są dostępne w dużych ilościach, aby zaspokoić nasze własne potrzeby energetyczne, wiercenie i poszukiwanie głębokich zasobów może być bardzo kosztowne.

badania pokazują, że przyszłość energii geotermalnej zależy od dotacji, stóp procentowych i cen energii. Jednak koszt produkcji energii geotermalnej zmniejszył się o 25% w ciągu ostatnich dwóch dekad dzięki doświadczeniu przemysłowemu i badaniom wspieranym przez rząd.

takie gorące źródła ustąpiły miejsca zbieraniu i dystrybucji energii geotermalnej poprzez elektrownie. Kredyty na zdjęcia: Photos.com

rodzaje elektrowni geotermalnych

istnieją cztery rodzaje elektrowni geotermalnych wykorzystywanych komercyjnie, które obejmują następujące:

suche elektrownie parowe – instalacja ta wykorzystuje bardzo gorącą parę i niewielką ilość wody ze zbiornika geotermalnego. Para jest przekazywana bezpośrednio do turbiny przez rurę, aby obrócić generator do produkcji energii elektrycznej. Jest to najstarszy typ elektrowni i został po raz pierwszy użyty w Lardarello we Włoszech w 1904 roku.

Flash Steam Plants – zakład ten wykorzystuje wysokociśnieniową gorącą wodę do produkcji pary. Gorąca woda pompowana do generatora jest uwalniana z ciśnienia zbiornika. Spadki ciśnienia powodują parowanie wody, co umożliwia wirowanie turbin, co generuje energię elektryczną. Zarówno elektrownie z parą błyskawiczną, jak i suchą uwalniają niewielkie ilości siarki, tlenku azotu i dwutlenku węgla, co dla porównania jest nieco mniejsze niż w przypadku innych elektrowni na paliwa kopalne. Gorąca woda, która nie jest odparowywana, jest zwracana do zbiornika przez studzienki wtryskowe.

rośliny dwukołowe-roślina ta wykorzystuje wodę o umiarkowanej temperaturze ze zbiornika. Gorące płyny geotermalne są przekazywane z jednej strony wymiennika ciepła w celu podgrzania płynu roboczego w oddzielnej rurze. Ciecz robocza jest następnie odparowywana i przekazywana przez turbinę do wytwarzania energii elektrycznej. Płynem roboczym może być izobuten lub inne płyny organiczne, takie jak pentafluoropropan.

Flash/Binary Combined Cycle-zakład ten łączy w sobie technologie binarne i flash. Woda geotermalna jest odparowywana w parę pod zmniejszonym ciśnieniem, która jest przekształcana w energię elektryczną. Para niskociśnieniowa wychodzi z turbiny przeciwciśnieniowej i jest skraplana w układzie podwójnym.

typowa elektrownia geotermalna. Kredyty na zdjęcia: Photos.com

korzyści z energii geotermalnej

najważniejsze korzyści z energii geotermalnej to:

• jest to niezanieczyszczające, odnawialne źródło energii.
• elektrownie geotermalne zapewniają stałą moc podstawową.
• bezpośrednie wykorzystanie energii geotermalnej może zaoszczędzić nawet 80% w porównaniu z innymi konwencjonalnymi kosztami paliwa.
• odpowiednio zarządzane zasoby geotermalne mogą generować energię przez długi czas.
• ponieważ energia geotermalna jest produkowana z zasobów krajowych, zmniejsza to zależność od energii importowanej.
• z elektrowni geotermalnych wytwarzana jest niewielka ilość zanieczyszczeń w porównaniu z innymi tradycyjnymi elektrowniami na paliwa kopalne.
• rośliny geotermalne zajmują mniej miejsca.
• koszty utrzymania tych instalacji są tanie.
• podczas produkcji nie ma marnotrawstwa ani generowania produktu ubocznego.

zastosowania energii geotermalnej

niektóre z głównych zastosowań energii geotermalnej obejmują:

• wytwarzanie energii – jest to obiecująca technologia, która odniosła sukces w miejscach, które w dużym stopniu zależą od importowanych paliw kopalnych.
• procesy przemysłowe-ciepło geotermalne może być wykorzystywane do trawienia papieru, pulpy drzewnej i suszenia drewna.
• geotermalna hodowla krewetek – pierwsza na świecie geotermalnie ogrzewana hodowla krewetek powstała na brzegach rzeki Waikato. Gospodarstwo ogrzewa własną wodę za pomocą wymienników ciepła, które wykorzystują ciepło ze ścieków z elektrowni. Kaskadowanie zmniejsza również odprowadzanie gorącej wody do rzeki, aby uniknąć szkody dla życia wodnego.
• Ogrodnictwo-wody geotermalne są szeroko stosowane do ogrzewania szklarni na małą skalę do produkcji warzyw, kwiatów i owoców, które są poza sezonem.
• systemy ciepłownicze i ciepłownicze – systemy ciepłownicze cyrkulują wodę hydrotermalną ze studni geotermalnych do poszczególnych domów i budynków za pomocą szeregu rur. Ogrzewanie pomieszczeń wykorzystuje jedną studnię na strukturę. Geotermalne systemy ciepłownicze mogą zaoszczędzić od 30% do 50% kosztów ogrzewania gazem ziemnym.

źródła i dalsze informacje

• wykorzystanie energii geotermalnej
• Energia geotermalna: Inne zastosowania energii geotermalnej
• zalety energii geotermalnej

Written by

Kris Walker

Kris ma BA(hons) w mediach & występ z University of Salford. Oprócz nadzorowania zespołów redakcyjnych i wideo, Kris można znaleźć w odległych zakątkach świata, rejestrując historię nauki w imieniu naszych klientów. Poza pracą, Kris w końcu widzi powrót po 25 latach boleści wspierającej Manchester City.

Cytaty