Un sistem geotermal îmbunătățit (EGS) este un sistem de energie geotermală care poate produce energie electrică atunci când nu există apă naturală subterană. Multă vreme, energia geotermală putea fi produsă doar atunci când existau roci fierbinți, apă subterană și fisuri în roci, toate la un loc într-o singură zonă. Acum, sunt create noi modalități de a obține această sursă de energie. Zonele care pot fi eventual folosite pentru energie trebuie să fie modificate de oameni pentru a face energia utilizabilă. Aceste zone pot avea nevoie fie de apă subterană și/sau de fisuri, sau de rețele de fracturi, în roci. Sistemele geotermale îmbunătățite permit ca energia geotermală să fie în afara zonelor geotermale normale, cum ar fi granițele active ale plăcilor, în zone mai puțin active, cum ar fi vestul Statelor Unite.
Sistem geotermal îmbunătățit
Proces și dezvoltare
- Terenul trebuie să fie supravegheat
- care este [temperatura] rocilor subterane?
- există o rețea bună de fracturi?
- există apă în mod natural?
- de ce este nevoie pentru a realiza un EGS funcțional
- Efectuați modificările necesare în sistem
Pentru a ajunge mai întâi la rocile fierbinți, trebuie săpate cu grijă găuri la 1000 de metri sub suprafața pământului. Puțurile nu se pot afla la mai puțin de 40 de metri unul de celălalt, astfel încât să nu existe o furt de căldură între puțuri. Apa este apoi turnată în găuri la o rată controlată, stabilită științific, atât pentru crearea rețelei de fracturi, cât și pentru utilizarea în producția de energie. Fisurile sau fracturile sunt create prin fracturare sau prin redeschiderea forțată a fisurilor din cauza presiunii apei, provocând mici evenimente seismice rareori resimțite la suprafață. Odată ce este creat un sistem de fisuri suficient de bun, apa încălzită poate fi pompată dintr-un puț de producție și introdusă în centrala electrică pentru a fi utilizată în procesul de extracție a energiei ales și circulată din nou. Pentru a crește probabilitatea ca apa să curgă în direcția puțului de producție, pot fi forate rețele de microforaje pentru a permite o probabilitate mai mare ca fracturile să se conecteze pe calea potrivită pentru producerea de energie. Aceste găuri au o lățime mai mică de 10 cm și se întind de la puțurile de adaos de apă și de la cele de extracție a apei.
- Operarea și întreținerea centralei electrice
Energie verde
Reciclarea puțului vechi
De asemenea, sistemele geotermale pot fi îmbunătățite prin reciclarea puțurilor vechi de petrol și gaze pentru utilizare geotermală. Este mai ieftin să schimbi aceste puțuri pentru extragerea căldurii decât să faci noi foraje. Aceste puțuri nu permit contactul fizic între apă și sursa de căldură. Aceste puțuri sunt alcătuite din doi cilindri: unul mai mare și unul mai mic. Cel mai mic se potrivește în interiorul celui mai mare și este locul din care este pompată apa încălzită. Apa este introdusă între căptușeala țevii interioare și cea exterioară. Din cauza lipsei contactului direct cu rocile fierbinți, precum și a unor pierderi de căldură din cauza lipsei unui material izolator bun, producția de energie nu este la fel de mare ca în cazul sistemelor geotermale obișnuite.
Emisiile de gaze cu efect de seră
Unii spun că această formă de energie este una dintre cele mai "verzi" energii alternative existente. Studiile care susțin că două dintre cele trei moduri de producere a energiei geotermale, respectiv cu abur instantaneu și cu abur uscat, emit mai puțin de 7% din gazele cu efect de seră emise de combustibilii fosili. Cea de-a treia metodă, cunoscută sub numele de sistem închis cu ciclu binar, emite aproape zero gaze cu efect de seră). Partea cea mai poluantă a EGS este cea în care forajele sunt alimentate cu combustibil diesel. Cercetările privind analiza ciclului de viață al EGS au arătat că o bună corecție pentru acest aspect ar fi conectarea sondei la rețeaua electrică, reducând impactul deja minim pe care centralele electrice GEP îl au asupra sănătății umane, a schimbărilor climatice și a calității ecosistemelor. Susținătorii susțin, de asemenea, că, deoarece sistemele de energie geotermală nu depind de schimbările meteorologice, este o energie mai fiabilă, cu o producție constantă de energie.
Implicarea SUA
Statele Unite au cel mai mare potențial de energie geotermală din lume, dar numai 4% din consumul total de energie (15 miliarde de kWh) provine din GEP. California are cel mai mare număr de pompe de căldură geotermale dintr-un total de nouă state care utilizează energie geotermală. Hawaii obține 20% din energie din centralele sale electrice geotermale. Cunoștințele despre energia geotermală nu sunt bine cunoscute. Acest lucru face ca obținerea de bani pentru cercetare și dezvoltare să fie foarte dificilă. Se știe, de asemenea, că dezvoltatorii întâmpină dificultăți în obținerea permiselor de foraj pe terenuri publice și în obținerea de fonduri atât de la guvernul federal, cât și de la interese externe. Cu toate acestea, există două proiecte care au fost aprobate de Senat pentru a ajuta ca EGS să iasă din stadiul de proiect pilot.
În 1990, legislația a început să creeze stimulente pentru dezvoltarea industriei. S-a încercat acest lucru prin Legea energiei din 2005 și prin Legea privind independența și securitatea energetică din 2007, cu credite fiscale emise și crearea de programe de cercetare și dezvoltare susținute de Senat.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este un sistem geotermal îmbunătățit (EGS)?
R: Un sistem geotermal îmbunătățit (EGS) este un sistem de energie geotermală care poate produce energie electrică chiar și atunci când nu există apă naturală în subteran.
Î: Ce este necesar pentru ca sistemele tradiționale de energie geotermală să producă energie?
R: Sistemele tradiționale de energie geotermală au nevoie de roci fierbinți, apă subterană și fisuri în roci, toate laolaltă într-o singură zonă pentru a produce energie.
Î: Care sunt avantajele sistemelor geotermale îmbunătățite?
R: Sistemele geotermale îmbunătățite permit producerea de energie geotermală chiar și în zone în care nu există surse naturale de apă subterană și fracturi în roci. Astfel, se extind zonele în care se poate produce energie geotermală.
Î: Sistemele geotermale îmbunătățite pot fi utilizate în zone în care nu există surse naturale de apă subterană?
R: Da, sistemele geotermale îmbunătățite pot fi utilizate în zone fără surse naturale de apă subterană.
Î: Ce trebuie să modifice oamenii pentru ca zonele să poată fi utilizate pentru sistemele geotermale îmbunătățite?
R: Este posibil ca zonele care pot fi utilizate pentru sistemele geotermale îmbunătățite să trebuiască să fie modificate de oameni pentru a include apă subterană sau o rețea de fracturi în rocile lor sau ambele.
Î: Unde pot fi utilizate sistemele geotermale îmbunătățite în afara zonelor geotermale normale?
R: Sistemele geotermale îmbunătățite pot fi utilizate în zone mai puțin active, cum ar fi vestul Statelor Unite, în afara zonelor geotermale normale, cum ar fi granițele active ale plăcilor.
Î: Ce se poate produce cu ajutorul sistemelor geotermale îmbunătățite?
R: Sistemele geotermale îmbunătățite pot produce energie electrică.