Geotermalna energija je obnovljivi izvor energije koji koristi toplinu iz unutrašnjosti Zemlje za proizvodnju električne energije, klimatizaciju zgrada i dobijanje tople vode na ekološki način. Često manje poznat u poređenju sa drugim obnovljivim izvorima energije Poput sunca ili vjetra, geotermalna energija ima višestruku primjenu i nudi značajnu energetsku efikasnost.
Ova energija Dobiva se i prerađuje u specifičnim postrojenjima zvanim geotermalne elektrane. Ali šta je zapravo geotermalna elektrana i kako ona radi?
Geotermalna elektrana
Geotermalna elektrana je postrojenje za proizvodnju električne energije koje se napaja toplinom Zemlje. Ovi objekti odgovorni za izvlačenje toplote iz podzemlja su neophodni za pretvaranje toplotne energije u električnu energiju bez zavisnosti od spoljnih faktora, kao što su vremenski uslovi, za razliku od drugih obnovljivih izvora energije.
Što se tiče uticaja na životnu sredinu, 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, manje od 5% emisija tradicionalnih postrojenja.
Međutim, geotermalna energija je ograničena tamo gdje se može efikasno iskoristiti, zbog potrebe bušenja u Zemljinoj kori u područjima s visokom geotermalnom aktivnošću. Sjedinjene Američke Države, Filipini i Indonezija su među najvećim proizvođačima ove energije zbog svoje povoljne geografije.
Unatoč svom potencijalu, procjenjuje se da koristi se samo 6,5% globalnog geometrijskog kapaciteta, prema Udruženju za geotermalnu energiju.
Izvori geotermalne energije
Toplota iz Zemljinog jezgra prenosi se kroz Zemljinu koru, koja djeluje kao izolator. Da bi se iskoristila ta toplota, potrebno je izvršiti bušenje u zemlji, što zahteva infrastrukturu kao što su cjevovodi i geotermalne bušotine.
Generalno, Količina raspoložive geotermalne energije raste sa dubinom bušenja i blizina rubova tektonskih ploča, gdje je temperatura najviša.
Kako radi geotermalna elektrana?
Proces proizvodnje električne energije u geotermalnoj elektrani zasniva se na radu u dvije osnovne faze: geotermalno polje i postrojenje za konverziju.
Geotermalno polje
Geotermalno polje je područje gdje je geotermalni gradijent najveći. Normalno, odgovara ograničenom vodonosniku sa toplom vodom, uskladištenom ispod nepropusnih slojeva koji zadržavaju toplotu. Ovaj geotermalni rezervoar je izvor toplote koja će se koristiti za proizvodnju električne energije.
Bušotine u ovom polju izvlače mješavinu vode i pare koja se transportira do postrojenja kroz cijevi, koristeći paru za pomicanje turbina i pogon sistema za proizvodnju električne energije.
Proces proizvodnje
Proces proizvodnje počinje ekstrakcijom pare i tople vode iz geotermalnog rezervoara i njenim prijenosom u postrojenje. Jednom tamo, para se odvaja od tečnosti pomoću a ciklonski separator. Ova para je ono što čini da se turbine okreću velikom brzinom (3.600 okretaja u minuti), stvarajući električnu energiju.
Višak vode se ponovo ubrizgava u rezervoar, proces koji osigurava održivost sistema. Ako ovo ponovno ubrizgavanje nije izvršeno, resurs bi bio iscrpljen, a energija se ne bi mogla smatrati obnovljivom.
Vrste geotermalnih elektrana
Postoje tri glavne vrste geotermalnih postrojenja:
Postrojenja suve pare
Ova vrsta biljke je najjednostavnija. Radi tako što izvlači direktnu paru iz podzemlja na temperaturama iznad 150 °C. Ova para pokreće turbine koje proizvode električnu energiju.
Flash parne postrojenja
U fabričkim parnim postrojenjima, topla voda visokog pritiska izlazi iz bunara, a kada se unese u rezervoare niskog pritiska, deo vode isparava, pokrećući turbine.
Centrali binarnog ciklusa
Binarne elektrane su najefikasnije i najefikasnije. Oni koriste tečnosti sa niskom tačkom ključanja za prenos toplote iz vode i tako generišu paru za kretanje turbina, omogućavajući njihov rad sa fluidima na temperaturama do 57 °C.
Efikasnost i mali uticaj na životnu sredinu postrojenja binarnog ciklusa čine ih najekološkijim, jer ne emituju paru ili druge gasove napolje.
Evolucija geotermalne tehnologije omogućila je bolje korištenje podzemnih resursa, poboljšanje održivosti sistema i smanjenje emisija povezanih s proizvodnjom energije. Kako sve više zemalja ulaže u ovu tehnologiju, očekuje se da će geotermalna energija igrati još važniju ulogu u tranziciji na čiste, obnovljive izvore energije.