Co to jest energia geotermalna?

Spis treści

• Pochodzenie i charakterystyka ciepła ziemskiego
• Sposoby wykorzystania energii geotermalnej
• Zalety i ograniczenia technologii geotermalnej

Energia geotermalna to ciepło wydobywające się z wnętrza Ziemi, które można wykorzystać zarówno do wytwarzania energii elektrycznej, jak i ogrzewania budynków. Stanowi ona odnawialne źródło energii, dostępne niemal na całym świecie, choć jej zasoby różnią się intensywnością w zależności od lokalizacji.

Pochodzenie i charakterystyka ciepła ziemskiego

Wnętrze Ziemi cechuje się bardzo wysokimi temperaturami, powstającymi w wyniku rozpadu pierwiastków promieniotwórczych oraz pozostałości ciepła z okresu formowania się planety. Temperatura wzrasta wraz z głębokością – przeciętnie o 25-30 stopni Celsjusza na każdy kilometr w głąb skorupy ziemskiej. W niektórych miejscach, zwłaszcza na terenach o dużej aktywności wulkanicznej, gradient geotermiczny może być znacznie wyższy.

Przeczytaj również: Nieodnawialne źródła energii - czym są i dlaczego są problemem?

Ciepło to dociera do powierzchni poprzez przewodzenie przez skały oraz unoszenie się wód geotermalnych. Podziemne wody, ogrzewane przez gorące skały, tworzą naturalne rezerwuary energii geotermalnej. Tam, gdzie występują gorące źródła lub gejzery, energia ta jest szczególnie łatwa do pozyskania i wykorzystania.

Przeczytaj również: Odpady radioaktywne – co się z nimi dzieje? Procesy składowania i utylizacji

Zasoby geotermalne dzielą się na niskotemperaturowe (poniżej 90 °C), średniotemperaturowe (90-150 °C) oraz wysokotemperaturowe (powyżej 150 °C). Każda z tych grup znajduje zastosowanie w różnych dziedzinach gospodarki.

Przeczytaj również: Czym jest energia geotermalna?

Sposoby wykorzystania energii geotermalnej

Zasoby wysokotemperaturowe wykorzystywane są przede wszystkim do produkcji energii elektrycznej w elektrowniach geotermalnych. Para wodna lub gorąca woda wydobywana z głębokich odwiertów napędza turbiny sprzężone z generatorami prądu. Takie instalacje mogą pracować nieprzerwanie, niezależnie od warunków pogodowych.

Źródła niskotemperaturowe stosuje się do bezpośredniego ogrzewania budynków, w systemach ciepłowniczych oraz w procesach przemysłowych. Pompy ciepła wykorzystujące energię geotermalną korzystają ze stałej temperatury gruntu na głębokości kilku metrów, co pozwala efektywnie ogrzewać i chłodzić pomieszczenia.

Energia geotermalna znajduje również zastosowanie w rolnictwie – służy do ogrzewania szklarni, suszenia płodów rolnych czy hodowli ryb w podgrzewanych zbiornikach wodnych. Wody termalne są także wykorzystywane w lecznictwie uzdrowiskowym oraz rekreacji.

Zalety i ograniczenia technologii geotermalnej

Do głównych atutów energii geotermalnej należy jej odnawialność, stała dostępność niezależna od pory roku czy dnia oraz bardzo niska emisja gazów cieplarnianych podczas eksploatacji. Elektrownie geotermalne wyróżniają się dużą niezawodnością i mogą działać przez całą dobę bez przerw.

Pewne ograniczenia tej technologii wynikają z rozmieszczenia najbardziej wydajnych złóż. Najkorzystniejsze warunki występują na obszarach o wzmożonej aktywności tektonicznej, takich jak:

• tereny otaczające Ocean Spokojny, określane mianem „Pierścienia Ognia”
• Islandia oraz inne obszary wulkaniczne
• strefy ryftowe i uskoki tektoniczne
• rejony z naturalnymi źródłami termalnymi

Koszty początkowe związane z wykonywaniem głębokich odwiertów oraz potencjalne zagrożenia sejsmiczne w niektórych miejscach stanowią dodatkowe wyzwania. Mimo tych trudności, postęp technologiczny umożliwia coraz szersze wykorzystanie energii geotermalnej, także tam, gdzie temperatura gruntu jest niższa.