Energia geotermalna

Energia
geotermalna
Anna Kasprzyszyn
Marta Szymczak
Marta Bobowska
Energia geotermalna to:
Jeden z rodzajów odnawialnych źródeł
energii. Polega na wykorzystywaniu
cieplnej energii wnętrza Ziemi,
szczególnie w obszarach działalności
wulkanicznej i sejsmicznej. Woda
opadowa wnika w głąb ziemi, gdzie w
kontakcie z młodymi intruzjami lub
aktywnymi ogniskami magmy, podgrzewa
się do znacznych temperatur. W wyniku
tego wędruje do powierzchni ziemi jako
gorąca woda lub para wodna.
Gdzie i jak?
Woda geotermiczna
wykorzystywana jest
bezpośrednio (doprowadzana
systemem rur), bądź pośrednio
(oddając ciepło chłodnej wodzie i
pozostając w obiegu
zamkniętym).
Energię geotermalną na szeroką
skalę wykorzystuje się w
Islandii, a w Polsce m.in. na
obszarze Podhala.
Odwiert geotermalny w
okolicach Rejkjaviku
Źródła energii geotermalnej 1/2
Źródłem energii geotermalnej jest wnętrze
Ziemi o temperaturze około 5400 °C,
generujące przepływ ciepła w kierunku
powierzchni. Początkowo, ciepło wewnętrzne
Ziemi pochodziło głównie z kontrakcji
grawitacyjnej w okresie formowania się
planety. Obecnie, najwięcej ciepła (45 do
90%) pochodzi z rozpadu radioaktywnych
izotopów potasu (40K), uranu (238U) i toru
(232Th).
Źródła energii geotermalnej 2/2
Źródła ciepła upatruje
się też częściowo w
ochładzaniu się płaszcza,
tarciu wewnętrznym
wywołanym siłami
pływowymi i zmianami w
prędkości obrotu Ziemi.
Część energii
termicznej jądra
transportowana jest do
skorupy ziemskiej
poprzez pióropusz
płaszcza, który może
powodować powstawanie
plam gorąca i pokryw
lawowych.
Rejony hipotermiczne
Rejony hipertermiczne to przede wszystkim
obszary radiogeniczne (duża zawartość
pierwiastków radioaktywnych), obszary
wysokiego strumienia ciepła (skały o bardzo
dużej przewodności cieplnej) i punktowe źródła
ciepła (zasoby magmy, wody geotermalne). W
tych rejonach zasoby geotermalne występują
jako petrochemiczne (energia zgromadzona w
skałach) i hydrotermiczne (w wodzie).
Czynności związane z energią
Energia geotermiczna to energia wydobytych na
powierzchnię ziemi wód geotermalnych. Energię tę zalicza
się do energii odnawialnej, bo jej źródło - gorące wnętrze
kuli ziemskiej - jest praktycznie niewyczerpalne. W celu
wydobycia wód geotermalnych na powierzchnię wykonuje
się odwierty do głębokości zalegania tych wód.
W pewnej odległości od otworu czerpalnego wykonuje się
drugi otwór, którym wodę geotermalną po odebraniu od
niej ciepła, wtłacza się z powrotem do złoża. Wody
geotermiczne są z reguły mocno zasolone, jest to powodem
szczególnie trudnych warunków pracy wymienników ciepła i
innych elementów armatury instalacji geotermicznych
Miejsce wykorzystania energii
Energię geotermiczną wykorzystuje się w układach
centralnego ogrzewania jako podstawowe źródło
energii cieplnej. Drugim zastosowaniem energii
geotermicznej jest produkcja energii elektrycznej.
Jest to opłacalne jedynie w przypadkach źródeł
szczególnie gorących
Zagrożenia związane z
produkcją
Zagrożenie jakie niesie za sobą
produkcja energii geotermicznej to
zanieczyszczenia wód głębinowych,
uwalnianie radonu, siarkowodoru i
innych gazów.
Czy wiesz, że…
Pierwsza murowana łaźnia, w której wykorzystywano
wodę geotermalną powstała na sycylijskiej wyspie
Lipari, około roku 1500 p.n.e. Z kolei gorąca para ze
źródeł geotermalnych po raz pierwszy znalazła
zastosowanie w roku 1827, w jednej z toskańskich
fabryk.
Gejzery a Islandia
Gorące źródła tzw.
gejzery są
charakterystycznym
elementem
krajobrazu Islandii,
która wykorzystuje
je jako źródło
ogrzewania i ciepłej
wody. Nie wpływa to
ujemnie na
środowisko naturalne.
Proces kreowania odnawialnej
energii geotermalnej w przyrodzie
Polskie warunki geotermalne
Polska ma bardzo dobre warunki geotermalne,
gdyż 80% powierzchni kraju jest pokryte przez 3
prowincje geotermalne: centralnoeuropejską,
przedkarpacką i karpacką. Temperatura wody dla
tych obszarów wynosi od 30-130 °C (a lokalnie
nawet 200 °C), a głębokość występowania w
skałach osadowych od 1 do 10 km. Naturalny
wypływ zdarza się bardzo rzadko (Sudety –
Cieplice, Lądek Zdrój). Możliwości wykorzystania
wód geotermalnych dotyczą 40% obszaru kraju
(wydobycie jest opłacalne, gdy do głębokości 2 km
temperatura osiąga 65 °C, zasolenie nie
przekracza 30 g/l a także gdy wydajność źródła
jest odpowiednia
Polskie geotermalne zakłady
ciepłownicze
•
•
•
•
•
•
•
•
Jak dotąd na terenie Polski funkcjonuje osiem
geotermalnych zakładów ciepłowniczych:
Bańska Niżna (4,5 MJ/s, docelowo 70 MJ/s),
Pyrzyce (15 MJ/s, docelowo 50 MJ/s),
Stargard Szczeciński (14 MJ/s)
Mszczonów (7,3 MJ/s),
Uniejów (2,6 MJ/s),
Słomniki (1 MJ/s).
Lasek (2,6 MJ/s)
Klikuszowa (1 MJ/h)
Instalacje geotermalne w
Kalifornii, USA
Źródła informacji:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
pod red. P. Gradziuk, Biopaliwa, 2003
www.geothermal.marin.org
www.mos.gov.pl
www.zielonaenergia.pl
www.extrafast.de
www.pgi.gov.pl
www.nps.gov
proekologia.pl
geyser.biography.ms
www.balneoklinika.com