Czym jest energia geotermalna?

Spis treści

• Źródła ciepła geotermalnego
• Sposoby wykorzystania energii geotermalnej
• Zalety i ograniczenia energii geotermalnej

Energia geotermalna to ciepło wydobywające się z wnętrza Ziemi, które można wykorzystać zarówno do wytwarzania energii elektrycznej, jak i ogrzewania budynków. Stanowi odnawialne źródło energii dostępne przez całą dobę, niezależnie od panujących warunków atmosferycznych.

Źródła ciepła geotermalnego

Temperatura wewnątrz Ziemi wzrasta przeciętnie o 25-30 stopni Celsjusza na każdy kilometr w głąb planety. Głównym powodem tego zjawiska jest rozpad pierwiastków promieniotwórczych w płaszczu ziemskim oraz pozostałości ciepła z okresu formowania się Ziemi sprzed miliardów lat.

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

Najwyższe temperatury osiąga magma znajdująca się kilka kilometrów pod powierzchnią. W niektórych miejscach, zwłaszcza w rejonach aktywności wulkanicznej i tektonicznej, gorące skały występują stosunkowo płytko, co ułatwia pozyskiwanie energii geotermalnej.

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

Wody podziemne przepływające przez nagrzane warstwy skalne tworzą naturalne zbiorniki energii geotermalnej. Takie podziemne zasoby mogą osiągać temperatury od kilkudziesięciu do nawet kilkuset stopni Celsjusza, w zależności od głębokości oraz lokalnych uwarunkowań geologicznych.

Przeczytaj również: Jak efektywnie magazynować energię z fotowoltaiki?

Sposoby wykorzystania energii geotermalnej

Możliwości zastosowania energii pochodzącej z wnętrza Ziemi zależą przede wszystkim od temperatury dostępnych źródeł. Źródła wysokotemperaturowe, przekraczające 150 stopni Celsjusza, są wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej w elektrowniach geotermalnych. Para wodna lub gorąca woda napędza turbiny sprzężone z generatorami prądu.

Źródła średniotemperaturowe, o temperaturze mieszczącej się w przedziale 90-150 stopni Celsjusza, służą głównie do celów grzewczych. Ciepłownie geotermalne dostarczają energię do systemów centralnego ogrzewania osiedli mieszkaniowych oraz budynków użyteczności publicznej.

Źródła niskotemperaturowe, poniżej 90 stopni Celsjusza, znajdują zastosowanie w pompach ciepła, ogrzewaniu szklarni, basenów czy też w procesach przemysłowych wymagających umiarkowanych temperatur. Coraz większą popularność zyskują także instalacje geotermalne przeznaczone do ogrzewania domów jednorodzinnych.

Zalety i ograniczenia energii geotermalnej

Energia geotermalna wyróżnia się dużą niezawodnością oraz stabilnością dostaw przez całą dobę. W przeciwieństwie do energii słonecznej lub wiatrowej, jej pozyskiwanie nie jest uzależnione od pogody. Elektrownie geotermalne mogą osiągać współczynnik wykorzystania mocy na poziomie nawet 80-90 procent.

Podstawowe ograniczenia wiążą się z rozmieszczeniem złóż geotermalnych. Najlepsze warunki do eksploatacji tej energii występują w obszarach o specyficznej budowie geologicznej. Wysokie nakłady początkowe związane z wierceniami oraz budową odpowiedniej infrastruktury stanowią dodatkową przeszkodę dla rozwoju inwestycji geotermalnych.

Do potencjalnych zagrożeń środowiskowych zalicza się możliwość wywołania niewielkich wstrząsów sejsmicznych oraz emisję gazów zawartych w parze wodnej wydobywającej się ze źródeł geotermalnych. Nowoczesne rozwiązania technologiczne pozwalają jednak ograniczać te negatywne skutki poprzez wtłaczanie zużytej wody z powrotem do podziemnych zbiorników.