Energie geotermică
Energia geotermală (de la rădăcinile grecești geo, care înseamnă pământ, și termos, care înseamnă căldură) este energia produsă de căldura din interiorul scoarțeiterestre.
Deși Soarele încălzește suprafața Pământului, căldura din interiorul Pământului nu este cauzată de Soare. Energia geotermală a scoarței terestre provine în proporție de 20% din formarea inițială a planetei și 80% din descompunerea radioactivă a mineralelor. Pământul este cel mai fierbinte în nucleul său și, de la nucleu spre suprafață, temperatura se răcește treptat.
Resursele de energie geotermală variază de la solul de mică adâncime până la apa fierbinte și rocile fierbinți care se găsesc la câțiva kilometri sub suprafața Pământului și chiar mai adânc, până la temperaturile extrem de ridicate ale rocilor topite numite magmă. Aceasta a fost folosită pentru scăldat încă din paleolitic, dar acum este mai cunoscută pentru producerea de energie electrică.
În întreaga lume, energia geotermală a fost utilizată pentru a produce aproximativ 10 gigawați de electricitate în anul 2007, adică aproximativ 0,3% din energia electrică utilizată în întreaga lume. Atunci când sunt utilizate pentru a genera energie electrică, centralele geotermale oferă, de obicei, o producție constantă.
Energia geotermală este, de asemenea, utilizată direct pentru încălzirea urbană sau în alte aplicații de încălzire și răcire. Clădirile din Islanda sunt încălzite în acest mod din numeroasele situri geotermale ale țării.
Centralele electrice și aplicațiile termice ale energiei geotermale sunt tehnologii mature, în timp ce proiectele de sisteme geotermale îmbunătățite (EGS) reprezintă un nou tip de aplicații.
Aproape pretutindeni, solul aflat la 3 m sub suprafața Pământului menține o temperatură aproape constantă între 10° și 16 °C (50° și 60 °F). Pompele de căldură geotermală pot exploata această resursă pentru a încălzi și răci clădirile. Un sistem de pompă de căldură geotermală este format dintr-o pompă de căldură, un sistem de distribuție a aerului (conducte) și un schimbător de căldură - un sistem de țevi îngropate în solul puțin adânc din apropierea clădirii. În timpul iernii, pompa de căldură folosește energie pentru a extrage căldura din schimbătorul de căldură și o pompează în sistemul de furnizare a aerului din interior. În timpul verii, procesul este invers, iar pompa de căldură utilizează din nou energie pentru a muta căldura din aerul interior în schimbătorul de căldură. Căldura eliminată din aerul interior în timpul verii poate fi, de asemenea, utilizată pentru a furniza o sursă gratuită de apă caldă. Energia pentru a face să funcționeze pompa de căldură provine dintr-o altă sursă.
Energia geotermală se scurge sub formă de apă caldă în multe izvoare termale sau sub formă de aburi în gheizere.
În Statele Unite, cele mai multe rezervoare geotermale de apă caldă se află în statele vestice, Alaska și Hawaii. În rezervoarele subterane pot fi forate puțuri pentru producerea de energie electrică. Unele centrale electrice geotermale folosesc aburul dintr-un rezervor pentru a alimenta o turbină/generator, în timp ce altele folosesc apa fierbinte pentru a fierbe un fluid de lucru care se vaporizează și apoi face să se rotească o turbină. Apa fierbinte din apropierea suprafeței Pământului poate fi utilizată direct pentru căldură. Printre aplicațiile de utilizare directă se numără încălzirea clădirilor, creșterea plantelor în sere, uscarea culturilor, încălzirea apei în fermele piscicole și mai multe procese industriale, cum ar fi pasteurizarea laptelui.
Resursele de roci uscate și fierbinți se găsesc la adâncimi cuprinse între 5 și 8 km (3 și 5 mile) peste tot sub suprafața Pământului și la adâncimi mai mici în anumite zone. Accesul la aceste resurse presupune injectarea de apă rece într-un puț, circulația acesteia prin rocile fracturate fierbinți și extragerea apei încălzite dintr-un alt puț. În prezent, nimeni nu folosește această metodă în scopuri comerciale. De asemenea, tehnologia existentă nu permite încă recuperarea căldurii direct din magmă, cea mai adâncă și mai puternică resursă de energie geotermală.
Aburi care se ridică de la centrala geotermală Nesjavellir din Islanda
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este energia geotermală?
R: Energia geotermală este o energie regenerabilă produsă de căldura din interiorul scoarței terestre. Aceasta provine din formarea inițială a planetei și din descompunerea radioactivă a mineralelor și poate fi utilizată pentru a genera electricitate, pentru a asigura încălzirea urbană sau pentru alte aplicații de încălzire și răcire.
Î: Cât din energia electrică produsă la nivel mondial a fost generată de energia geotermală în 2007?
R: În 2007, aproximativ 10 gigawați de energie electrică (sau 0,3%) au fost generați de energia geotermală în întreaga lume.
Î: Ce temperatură menține solul la o adâncime de 3 metri sub suprafața Pământului?
R: La o adâncime de 3 metri sub suprafața Pământului, solul menține, de obicei, o temperatură aproape constantă între 10° și 16°C (50° și 60°F).
Î: Cum pot fi utilizate pompele de căldură geotermală pentru încălzirea clădirilor?
R: Pompele de căldură geotermală pot exploata această resursă pentru a încălzi clădirile prin utilizarea energiei electrice pentru a elimina căldura dintr-un sistem de conducte îngropate în sol la mică adâncime în apropierea clădirii în timpul iernii și inversând acest proces în timpul verii. Această căldură eliminată poate fi utilizată, de asemenea, pentru apă caldă.
Î: Sunt proiectele de sisteme geotermice îmbunătățite tehnologii mature?
R: Nu, proiectele de sisteme geotermale îmbunătățite nu sunt încă tehnologii mature.
Î: Unde se află cele mai multe rezervoare geotermale în SUA? R: Majoritatea rezervoarelor geotermale din SUA sunt situate în statele vestice, Alaska și Hawaii.
Î: La ce adâncime se află resursele de roci uscate și fierbinți sub suprafața Pământului? R: Resursele de rocă uscată fierbinte se găsesc la adâncimi de 5-8 km (3-5 mile) peste tot sub suprafața Pământului și la adâncimi mai mici în anumite zone.
