Geotermalna energija je obnovljivi izvor energije koji koristi toplinu iz unutrašnjosti Zemlje za proizvodnju električne energije, klimatizaciju objekata i dobivanje tople vode na ekološki način. Često manje poznat u usporedbi s drugim obnovljivim izvorima energije Poput sunca ili vjetra, geotermalna energija ima višestruku primjenu i nudi značajnu energetsku učinkovitost.
Ova energija Dobiva se i prerađuje u posebnim postrojenjima koja se nazivaju geotermalne elektrane. Ali što je zapravo geotermalna elektrana i kako radi?
Geotermalna elektrana
Geotermalna elektrana je postrojenje za proizvodnju električne energije koje pokreće toplina Zemlje. Ovi objekti odgovorni za izvlačenje topline iz podzemlja ključni su za pretvaranje toplinske energije u električnu bez ovisnosti o vanjskim čimbenicima, poput vremenskih uvjeta, za razliku od drugih obnovljivih izvora energije.
Što se tiče utjecaja na okoliš, emisije ugljičnog dioksida iz geotermalne elektrane Oni su znatno manji od onih koje proizvode postrojenja na fosilna goriva. U prosjeku ispuštaju samo 45 g CO2 za svaki proizvedeni kWh, što je manje od 5% emisija tradicionalnih postrojenja.
Međutim, geotermalna energija ograničena je u mjestima gdje se može učinkovito iskoristiti, zbog potrebe za bušenjem Zemljine kore u područjima s visokom geotermalnom aktivnošću. Sjedinjene Američke Države, Filipini i Indonezija su među najvećim proizvođačima ove energije zbog svog povoljnog zemljopisnog položaja.
Unatoč potencijalu, procjenjuje se da koristi se samo 6,5% globalnog geometrijskog kapaciteta, navodi Udruga za geotermalnu energiju.
Geotermalni izvori energije
Toplina iz Zemljine jezgre prenosi se kroz Zemljinu koru koja djeluje kao izolator. Da bi se iskoristila ta toplina, potrebno je bušiti tlo, što zahtijeva infrastrukturu kao što su cjevovodi i geotermalne bušotine.
Općenito, Količina raspoložive geotermalne energije povećava se s dubinom bušenja te blizina rubova tektonskih ploča, gdje je temperatura najviša.
Kako radi geotermalna elektrana?
Proces proizvodnje električne energije u geotermalnoj elektrani temelji se na radu u dvije temeljne faze: geotermalno polje i postrojenje za pretvorbu.
Geotermalno polje
Geotermalno polje je područje gdje je geotermalni gradijent najveći. Obično odgovara zatvorenom vodonosniku s toplom vodom, pohranjenom ispod nepropusnih slojeva koji zadržavaju toplinu. Ovaj geotermalni rezervoar je izvor topline koja će se koristiti za proizvodnju električne energije.
Bušotine na ovom polju izvlače mješavinu vode i pare koja se cijevima dovodi do postrojenja, koristeći paru za pokretanje turbina i pogon sustava za proizvodnju električne energije.
Proces generacije
Proces proizvodnje započinje izdvajanjem pare i tople vode iz geotermalnog rezervoara i njezinim prijenosom u postrojenje. Kad stigne tamo, para se od tekućine odvaja pomoću a ciklonski separator. Ova para je ono što pokreće turbine velikom brzinom (3.600 okretaja u minuti), stvarajući električnu energiju.
Višak vode ponovno se ubrizgava u rezervoar, što je proces koji osigurava održivost sustava. Ako se ovo ponovno ubrizgavanje ne izvrši, resurs bi bio iscrpljen, a energija se ne bi mogla smatrati obnovljivom.
Vrste geotermalnih elektrana
Postoje tri glavne vrste geotermalnih postrojenja:
Postrojenja suhe pare
Ova vrsta biljke je najjednostavnija. Djeluje izravnim izvlačenjem pare iz podzemlja na temperaturama iznad 150 °C. Ova para pokreće turbine koje proizvode električnu energiju.
Flash parna postrojenja
U postrojenjima za brzu paru, visokotlačna topla voda diže se iz bunara, a kada se uvede u niskotlačne rezervoare, dio vode isparava, pokrećući turbine.
Centrali binarnog ciklusa
Elektrane s binarnim ciklusom su najučinkovitije i najmodernije. Oni koriste tekućine s niskim vrelištem za prijenos topline iz vode i tako stvaraju paru za kretanje turbina, što im omogućuje rad s tekućinama na temperaturama od čak 57 °C.
Učinkovitost i mali utjecaj na okoliš postrojenja s binarnim ciklusom čine ih najekološkijima jer ne ispuštaju paru ili druge plinove prema van.
Evolucija geotermalne tehnologije omogućila je bolje korištenje podzemnih izvora, poboljšavajući održivost sustava i smanjujući emisije povezane s proizvodnjom energije. Kako sve više zemalja ulaže u ovu tehnologiju, očekuje se da će geotermalna energija igrati još važniju ulogu u prijelazu na čiste, obnovljive izvore energije.