Hur används geotermisk energi?

av Kris WalkerJan 31 2013

geotermisk energi är den värme som erhålls från marken. Denna energi härstammar från det radioaktiva förfallet av mineraler och den ursprungliga bildandet av planeten. Utnyttjandet av geotermisk energi går tillbaka till forntida människor, som skulle bada i varma källor uppvärmda av jordens inerta värme under magmakamrarna.

geotermisk energi utförs kontinuerligt i form av värme genom den geotermiska gradienten, vilket är temperaturskillnaden mellan planetkärnan och dess yta. Geotermisk energi är billig, miljövänlig, hållbar och pålitlig, men begränsad till områdena med tektoniska plattgränser.

geotermiska brunnar avger växthusgaser som är fångade i jorden. Dessa utsläpp är dock mycket låga per energienhet än de som frigörs av fossila bränslen, därför har geotermisk energi potential att mildra global uppvärmning.

geotermiska kraftverk installeras i nästan 24 Länder över hela världen och de producerar cirka 10 715 MW energi. Även om jordens geotermiska resurser finns tillgängliga i stora mängder för att tillgodose utbudet av våra egna energibehov, kan borrning och utforskning av djupa resurser vara mycket dyra.

studier visar att framtiden för geotermisk energi beror på subventioner, räntor och energipriser. Kostnaden för att producera geotermisk kraft har dock minskat med 25% under de senaste två decennierna på grund av industriell erfarenhet och statligt stödd forskning.

varma källor som detta gav plats för insamling och distribution av geotermisk energi genom kraftverk. Bildkrediter: Photos.com

typer av geotermiska kraftverk

det finns fyra typer av geotermiska kraftverk som används kommersiellt som inkluderar följande:

torra Ånganläggningar – denna anläggning använder mycket het ånga och en liten mängd vatten från den geotermiska reservoaren. Ångan leds direkt till en turbin genom ett rör för att rotera en generator för att producera el. Det är den äldsta typen av kraftverk och användes först i Lardarello, Italien, 1904.

Flash Steam Plants-denna anläggning använder högt tryck varmvatten för att producera ånga. Det heta vattnet som pumpas in i generatorn frigörs från behållarens tryck. Trycket sjunker vilket gör att vatten förångas så att turbinerna kan snurra vilket genererar el. Både blixtånga och torra ångkraftverk släpper ut små mängder svavel, kväveoxid och koldioxid, vilket i jämförelse är något mindre än andra kraftverk för fossila bränslen. Varmt vatten som inte förångas återförs till behållaren via injektionsbrunnar.

Binärcykelväxter – denna växt använder vatten med måttlig temperatur från behållaren. Heta geotermiska vätskor passeras från ena sidan av en värmeväxlare för uppvärmning av en arbetsvätska i ett separat rör. Arbetsvätskan förångas sedan och passeras via en turbin för att generera el. Arbetsvätskan kan antingen vara isobuten eller andra organiska vätskor som pentafluoropropan.

Flash / Binary Combined Cycle – denna anläggning kombinerar binär och flash-teknik. Geotermiskt vatten förångas till ånga under reducerat tryck som omvandlas till El. Lågtrycksångan lämnar en mottrycksturbin och kondenseras i ett binärt system.

ett typiskt geotermiskt kraftverk. Bildkrediter: Photos.com

fördelar med geotermisk energi

de viktigaste fördelarna med geotermisk kraft är:

• Det är en icke-förorenande, förnybar energikälla.
• geotermiska kraftverk ger stabil baslastkraft.
• direkt användning av geotermisk energi kan spara så mycket som 80% jämfört med andra konventionella bränslekostnader.
• korrekt hanterade geotermiska resurser kan generera energi under lång tid.
• eftersom geotermisk energi produceras från inhemska resurser minskar det beroendet av importerad energi.
• en liten mängd förorenande utsläpp produceras från geotermiska anläggningar jämfört med andra traditionella kraftverk för fossila bränslen.
• geotermiska växter upptar mindre utrymme.
• underhållskostnaderna för dessa anläggningar är billiga.
• under produktionen finns det inget slöseri eller biproduktgenerering.

tillämpningar av geotermisk energi

några av de viktigaste tillämpningarna av geotermisk energi inkluderar:

• kraftproduktion – det är en lovande teknik som har varit framgångsrik på platser som i hög grad beror på importerade fossila bränslen.
• industriella processer-den geotermiska värmen kan användas för att smälta papper, trämassa och torka timmer.
• geotermisk räkodling-världens första geotermiskt uppvärmda räkgård utvecklades på Waikato – flodbankerna. Gården värmer sitt eget vatten med hjälp av värmeväxlare som utnyttjar värme från kraftverkets avloppsvatten. Cascading minskar också varmvattenutsläpp i floden för att undvika skador på vattenlevande liv.
• Horticulture-geotermiska vatten används i stor utsträckning för att värma småskaliga växthus för att producera grönsaker, blommor och frukter som är out-of-season.
• distrikts – och rumsuppvärmning-Distriktssystem cirkulerar hydrotermiskt vatten från geotermiska brunnar till enskilda hus och byggnader via en serie rör. Rumsuppvärmning använder en brunn per struktur. Geotermiska fjärrvärmesystem har potential att spara 30% till 50% av kostnaden för naturgasuppvärmning.

källor och vidare läsning

• utnyttja geotermisk energi
• geotermisk energi: Andra användningar av geotermisk energi
• fördelar med geotermisk energi

skriven av

Kris Walker

Kris har en BA(hons) i Media & prestanda från University of Salford. Bortsett från att övervaka redaktionella och videoteam, Kris kan hittas i avlägsna hörn av världen som fångar historien bakom vetenskapen på uppdrag av våra kunder. Utanför arbetet ser Kris äntligen en avkastning på 25 år av skada som stöder Manchester City.

citat