Geotermálna energia: Čistá obnoviteľná energia ukrytá vo vnútri našej planéty

Predstavte si, že vykurujete svoju domácnosť v chladných zimných mesiacoch iba pomocou zdrojov, ktoré ponúka matka Zem bez toho, aby ste jej spôsobili akúkoľvek škodu. Toto je každodenná realita krajín, ktoré využívajú geotermálnu energiu ako obnoviteľný zdroj energie na výrobu elektriny a vykurovania budov.

  • Publikované: 15. 08. 2019
  • Autor: Fuergy

Geotermálna energia premieňa zvyškové teplo, ktoré sa nepretržite vytvára vo vnútri zeme, rádioaktívnym rozkladom hornín vznikajúcich pri pohybe litosférických dosiek. Táto energia sa nachádza všade pod zemským povrchom. 10 km vrstva zemského plášťa obsahuje dostatok energie na pokrytie celosvetovej spotreby energie na niekoľko tisíc rokov.

Najsilnejšie oblasti na využitie geotermálnej energie sa nachádzajú na hraniciach litosférických platní. Jedna z najaktívnejších geotermálnych oblastí na svete sa nachádza v Tichom oceáne a nazýva sa Ohnivý kruh.

To je dôvod, prečo je v USA najviac geotermálnych elektrární umiestnených v západných štátoch - blízko Ohnivého kruhu.

Začiatok príbehu geotermálnej energie

Ruka v ruke s technologickým pokrokom v druhej polovici 19. storočia prichádzali prvé pokusy o výrobu energie z geotermálnych zdrojov. V roku 1904 pomocou 10 kW dynama sa P.P.G. Contimu podarilo rozsvietiť 5 žiaroviek. Dynamo bolo nepriamo pripojené cez výmenník tepla ku geotermálnemu vrtu v Larderello v Taliansku. O niekoľko rokov neskôr, v roku 1913, bola v tejto oblasti založená prvá komerčná elektráreň využívajúca geotermálne zdroje. Keď sa využívanie geotermálnej energie výrazne zvýšilo, nasledovali ďalšie pokusy o výrobu elektriny z geotermálnych zdrojov:

1922 – Prvý geotermálny vrt v oblasti gejzírov
1958 – Geotermálna elektráreň vo Wairakai na Novom Zélande
1959 – Geotermálna elektráreň v Pathe, Mexiko
1960 – Geotermálna elektráreň v oblasti gejzírov v Kalifornii

Elektráreň Wairakei. Zdroj: Geothermal Blog by Geothermal Energy

Typy geotermálnych elektrární

Geotermálne elektrárne využívajú hydrotermálne zdroje z hĺbky zeme vo forme horúcej vody alebo suchej pary. Oba potrebujú udržiavať teplotu 150 - 370 °C. Ak chceme tieto zdroje využiť, musíme najskôr vyvŕtať studňu do zeme. Pritom voda (alebo para) vyteká na povrch. To poháňa turbínu a vyrába elektrinu.

Existujú tri základné typy geotermálnych elektrární:

  • elektrárne na suchú paru
  • zábleskové parné elektrárne
  • elektrárne s binárnym cyklom
Druhy geotermálnych elektrární. Zdroj: U.S. Department of Energy, Energy Efficiency & Renewable Energy

Elektrárne na suchú paru využívajú zdroje pary. Para ide priamo z geotermálnej nádrže do turbín a poháňa generátor, ktorý vyrába elektrinu.

Elektrárne s bleskovou parou, najbežnejšie geotermálne elektrárne, využívajú vysokotlakovú horúcu vodu z hĺbky zeme. Voda sa v nádrži vyparuje (teda „bliká“) a mení sa na paru. Para poháňa turbíny generátora a vyrába elektrinu. Zvyšnú kvapalinu v nádrži možno preliať do druhej nádrže, aby sa vyrobilo ešte viac energie. Toto sa nazýva dvojitý blesk. Keď para vychladne, opäť skondenzuje na vodu. Táto voda sa potom vstrekuje späť do zeme na opätovné použitie.

V elektrárňach s binárnym cyklom sa teplo prenáša z geotermálnej horúcej vody do inej (binárnej) tekutiny. Druhá kvapalina má oveľa nižšiu teplotu varu (bežne používaný amoniak alebo izobután). Viac ako 130 °C horúca voda prechádzajúca cez výmenník tepla spôsobuje vyparovanie binárnej kvapaliny. Para poháňa generátorové turbíny. Keďže ide o systém s uzavretou slučkou, nič sa nevypúšťa do atmosféry.

Geotermálne obri

Celková inštalovaná geotermálna kapacita na svete v roku 2018 bola 14 600 MW, čo je dostatok energie na napájanie takmer 11 miliónov domácností. Svetovými lídrami vo využívaní geotermálnej energie sú Island a Filipíny. Tieto krajiny získavajú až 30 % svojej energie z geotermálnych zdrojov.

Top 10 Geothermal Countries - by installed power generation capacity in MW. Source: ThinkGeoEnergy

Najväčšou geotermálnou elektrárňou na svete je The Geysers Geotermal Complex v kalifornskom pohorí Mayacamas v USA. Komplex sa rozkladá na ploche 78 km² a obsahuje 350 vrtov s inštalovaným výkonom 1 517 MW. 18 elektrární, ktoré v súčasnosti fungujú v regióne, je schopných vyrábať energiu pre 900 000 domácností.

Môžete vidieť aktuálnu mapu geotermálnej elektrárne na svete tu.

Geysers Geotermal Complex, Kalifornia. Zdroj: Northern California Power Agency

Pozitívne výhody geotermálnych elektrární

Vďaka stálym teplotám v blízkosti zemského povrchu sú geotermálne tepelné čerpadlá schopné vykurovať alebo chladiť budovy takmer všade na zemi, nielen v blízkosti vulkanických aktívnych oblastí. V zime čerpadlá prečerpávajú teplú vodu zo zeme do budov na vykurovanie domov. Rovnaký systém je v lete obrátený, takže domy sa ochladzujú. Geotermálna energia si na rozdiel od solárnych alebo veterných elektrární nevyžaduje žiadne špeciálne poveternostné podmienky. Väčšina geotermálnych elektrární recykluje vodu, ktorú používajú, a vstrekuje ju späť do zeme. Tento proces pomáha pri obnove geotermálnych zdrojov. Vďaka tomuto uzavretému systému môžu byť ešte spoľahlivejšie ako vodná energia.

Geotermálne tepelné čerpadlá sa považujú za ekologicky najčistejší, najefektívnejší a cenovo najvýhodnejší nástroj vykurovania (a chladenia).

Geotermálne tepelné čerpadlá sú schopné ušetriť až 70 % na účtoch za kúrenie a 40 % na účtoch za chladenie. Sú skvelým doplnkom do každej ekologickej a modernej domácnosti. V spojení s ukladaním energie a FUERGY sa váš domov môže stať skutočne energeticky nezávislým.

We are living in the future of energy. Are you?

Neprehliadnite

Prihláste sa k odberu noviniek