Kako maksimalno iskoristiti geotermalnu energiju u današnjem svijetu

La geotermalna energija To je jedna od energija obnovljiv starija i ujedno manje iskorištena ako je uspoređujemo s drugima kao što su solarna ili energija vjetra. Unatoč tome što se radi o tehnologiji poznatoj desetljećima, njezina je uporaba posljednjih godina postala sve važnija zbog povećanja potražnje za održivim i čistim izvorima energije.

Geotermalna energija koristi unutarnju toplinu Zemlje za proizvodnju električne energije ili grijanje. Bušenjem zemljine površine u područjima s visokom toplinskom aktivnošću možete pristupiti dubljim slojevima gdje je temperatura dovoljno visoka za zagrijavanje vode. Ovaj proces oslobađa paru koja se koristi za pokretanje turbina povezanih s generatorima električne energije ili izravno za grijanje urbane i ruralne infrastrukture. Ekstrakcija te topline provodi se uglavnom na određenim mjestima, koja karakterizira prisutnost geoloških čimbenika kao što su vulkani ili tektonski rasjedi, što čini distribuciju geotermalnih postrojenja neravnomjernom na planetu.

Proces ekstrakcije geotermalne energije

Iskoristivši geotermalna energija To je tehnički proces koji zahtijeva bušenje zemlje na mjestima gdje je podzemna temperatura dovoljno visoka da se iskoriste toplinski resursi. Ova vrsta energije nalazi se na dubinama koje variraju između 3.000 i 10.000 metara ispod Zemljine površine. Na tim dubinama vruće stijene zagrijavaju podzemnu vodu dok ne dosegnu temperature koje u određenim slučajevima mogu premašiti 300 ºC.

Postupak počinje bušenjem bušotina koje omogućuju izvlačenje vode i pare iz unutrašnjosti Zemlje. Ta se para kanalizira kako bi pokrenula jednu ili više turbina koje su povezane s električnim generatorima. Nakon upotrebe, voda i para se mogu ponovno ubrizgati u podzemlje kako bi ciklus ponovno započeo, čineći ovaj sustav zatvorena petlja koji minimizira masivno vađenje podzemnih resursa.

Vrste geotermalnih izvora

Postoji nekoliko vrsta geotermalnih izvora koji se mogu koristiti za proizvodnju energije:

• Suhi geotermalni sustavi: Sastoje se od područja gdje podzemne formacije stijena ne sadrže vodu, ali imaju dovoljno visoke temperature. Ovi sustavi zahtijevaju ubrizgavanje vode u stijene za proizvodnju pare.
• Spremnici suhe pare: U ovoj vrsti sustava, para je zarobljena u podzemnim šupljinama. Ta se para može izravno izdvajati za pogon turbina.
• Spremnici tople vode: Oni su najčešći. U tim rezervoarima, podzemna voda ima visoku temperaturu i, nakon što se izvadi, postaje para kada se smanji tlak.
• Poboljšani geotermalni sustavi (EGS): Ovdje se formacije stijena modificiraju njihovim lomljenjem (slično hidrauličkom lomljenju u plinskoj industriji), dopuštajući vodi da cirkulira kroz pukotine i zagrijava se, stvarajući paru.

Što se tiče tehnologije, postoji nekoliko načina pretvaranja geotermalne topline u električnu energiju:

1. Postrojenja suhe pare: Oni izravno koriste geotermalnu paru za pokretanje turbina.
2. Flash parna postrojenja: Vruća voda pod visokim tlakom se dekompresira i pretvara u paru, koja potom pokreće turbine.
3. Postrojenja binarnog ciklusa: Koristi se sekundarna tekućina s nižom točkom vrelišta od vode, što omogućuje stvaranje energije u formacijama s nižim temperaturama.

Prednosti korištenja geotermalne energije

Geotermalna energija ima brojne prednosti koje je čine privlačnom alternativom drugim obnovljivim izvorima energije:

• To je obnovljivi izvor, budući da je količina toplinske energije dostupna unutar Zemlje praktički neograničena na ljudskoj razini.
• Sposoban je neprestano stvarati energiju 24 sati dnevno, za razliku od energije sunca ili vjetra, koje ovise o vremenskim uvjetima i dobu dana.
• Geotermalna energija ima nizak ugljični otisak, što doprinosi ublažavanju klimatskih promjena. Nema izgaranja niti značajnih emisija stakleničkih plinova.
• Las geotermalna postrojenja zauzimaju malo prostora u usporedbi sa solarnim ili hidroelektranama.

Nadalje, međunarodne studije ističu da geotermalna energija može biti ključno rješenje za mnoge Zemlje u razvoju koji imaju značajan geotermalni potencijal. Regije poput Afrika, Azija i dijelovi Južna Amerika Imaju ogromne geotermalne resurse koji bi mogli pomoći u smanjenju njihove ovisnosti o fosilnim gorivima i poboljšati pristup električnoj energiji.

Novi trend: geotermalna energija globalno

Geotermalna energija je dobila poseban značaj u zemljama kao što su Sjedinjene Države e Indonezija, koji su svjetski lideri kako u instaliranim kapacitetima tako iu novim projektima. Sjedinjene Države su sa svoje strane dosegle instalirani kapacitet od više od 3.900 MW u 2023., dok je Indonezija proširila svoj kapacitet na 2.418 MW, uz značajna ulaganja usmjerena na proširenje u nadolazećim godinama.

Druge zemlje poput Turska, Filipini y Meksiko Na tom su području također napredovali. Turska je, primjerice, uspjela premašiti 1.600 MW instaliranog kapaciteta 2023. godine i, iako je njen rast sporiji, ostaje jedna od vodećih zemalja u Europi.

Izazovi i nedostaci

Unatoč brojnim prednostima, uporaba geotermalne energije nije bez izazova. Prvo ograničenje je da samo u određenim zemljopisnim područjima, kao što su ona s vulkanskom aktivnošću i tektonskim greškama, postoje geotermalni resursi u količinama koje se mogu iskoristiti za proizvodnju energije. Zbog toga je njegova provedba na globalnoj razini ograničena.

Pored toga visoki troškovi istraživanja i bušenja inicijali su kritičan faktor. Bušenje na velikim dubinama iznimno je skup proces, a faza istraživanja nosi rizike jer uspjeh u vađenju učinkovitih resursa nije uvijek zajamčen.

Još jedan nedostatak je da, iako proizvodnja električne energije može biti stalna nakon što postrojenje počne raditi, njegov kapacitet korištenja uvelike ovisi o geološkim uvjetima mjesta. Varijacije u dostupnosti toplinskih resursa mogu značiti fluktuacije u učinkovitosti postrojenja.

Također treba napomenuti da, u nekim slučajevima, nepravilna uporaba objekata može dovesti do degradacije podzemlja, što može uzrokovati štetu vodonosnicima ili čak izazvati manje potrese poznate kao inducirani potresi.

Stoga još uvijek postoje ekonomske i tehničke prepreke koje se moraju prevladati kako bi se geotermalna energija mogla globalno proširiti. Međutim, ta se ograničenja rješavaju tehnološkim napretkom i uvođenjem sustava za smanjenje rizika.

S projektima koji su u tijeku i stalnim napretkom u novim tehnologijama bušenja i proizvodnje, geotermalna energija nastavlja se pozicionirati kao jedno od najodrživijih i strateški održivih rješenja za budućnost globalne energije.