Geotermisk energi er en vedvarende energikilde, der bruger varmen inde fra Jorden til at generere elektricitet, klimatisere bygninger og skaffe varmt vand på en økologisk måde. Ofte mindre kendt sammenlignet med andre vedvarende energier Ligesom sol eller vind har geotermisk energi flere anvendelser og tilbyder bemærkelsesværdig energieffektivitet.
Denne energi Det opnås og forarbejdes i specifikke faciliteter kaldet geotermiske kraftværker. Men hvad er et geotermisk kraftværk egentlig, og hvordan fungerer det?
Geotermisk kraftværk
Et geotermisk kraftværk er et elproduktionsanlæg, der drives af jordens varme. Disse faciliteter, der er ansvarlige for at udvinde varme fra undergrunden, er afgørende for at omdanne termisk energi til elektricitet uden at være afhængige af eksterne faktorer, såsom vejrforhold, i modsætning til andre vedvarende energikilder.
Med hensyn til miljøpåvirkningen, kuldioxidemissioner fra et geotermisk kraftværk De er betydeligt mindre end dem, der produceres af fossile brændselsanlæg. I gennemsnit frigiver de kun 45 g CO2 for hver genereret kWh, mindre end 5 % af emissionerne fra traditionelle anlæg.
Imidlertid er geotermisk energi begrænset, hvor den kan udnyttes effektivt, på grund af behovet for at bore i jordskorpen i områder med høj geotermisk aktivitet. USA, Filippinerne og Indonesien er blandt de største producenter af denne energi på grund af deres gunstige geografi.
På trods af dets potentiale vurderes det, at kun 6,5 % af den globale geometriske kapacitet bliver brugt, ifølge Geotermisk Energiforening.
Geotermiske energiressourcer
Varme fra jordens kerne overføres gennem jordskorpen, som fungerer som en isolator. For at udnytte den varme er det nødvendigt at bore i jorden, hvilket kræver infrastruktur såsom rørledninger og geotermiske brønde.
Generelt, Mængden af tilgængelig geotermisk energi stiger med boredybden og nærhed til kanterne af tektoniske plader, hvor temperaturen er højest.
Hvordan fungerer et geotermisk kraftværk?
Elproduktionsprocessen i et geotermisk kraftværk er baseret på drift i to grundlæggende faser: det geotermiske felt og konverteringsanlægget.
Geotermisk felt
Det geotermiske felt er det område, hvor den geotermiske gradient er højest. Normalt svarer det til en indelukket grundvandsmagasin med varmt vand, lagret under uigennemtrængelige lag, der holder på varmen. Dette geotermiske reservoir er kilden til den varme, der vil blive brugt til at generere elektricitet.
Brøndene i dette felt udvinder en blanding af vand og damp, der ledes til anlægget, ved at bruge dampen til at drive turbinerne og drive det elektriske generationssystem.
Generationsproces
Genereringsprocessen begynder med udvinding af damp og varmt vand fra det geotermiske reservoir og dets overførsel til anlægget. Når du er der, adskilles dampen fra væsken med en cyklonseparator. Denne damp er det, der får turbinerne til at snurre ved høj hastighed (3.600 omdrejninger i minuttet) og generere elektricitet.
Det overskydende vand reinjiceres i reservoiret, en proces, der sikrer systemets bæredygtighed. Hvis denne reinjektion ikke blev gennemført, ville ressourcen være opbrugt, og energien kunne ikke betragtes som vedvarende.
Typer af geotermiske kraftværker
Der er tre hovedtyper af geotermiske anlæg:
Tørre dampanlæg
Denne type plante er den enkleste. Det virker ved at udvinde direkte damp fra undergrunden ved temperaturer over 150 °C. Denne damp driver turbiner, der genererer elektricitet.
Flash-dampplanter
I flashdampanlæg stiger varmt højtryksvand fra brønde, og når det føres ind i lavtryksreservoirer, fordamper en del af vandet og driver turbinerne.
Binære cykluscentraler
Binære kredsløbskraftværker er de mest effektive og moderne. De bruger væsker med et lavt kogepunkt til at overføre varme fra vandet og genererer dermed damp til turbinernes bevægelse, hvilket tillader deres drift med væsker ved temperaturer helt ned til 57 °C.
Effektiviteten og den lave miljøpåvirkning af binære cyklusanlæg gør dem til de mest økologiske, da de ikke udsender damp eller andre gasser til det fri.
Udviklingen af geotermisk teknologi har muliggjort bedre udnyttelse af underjordiske ressourcer, forbedret systemets bæredygtighed og reduceret emissioner forbundet med energiproduktion. Efterhånden som flere lande investerer i denne teknologi, forventes geotermisk energi at spille en endnu mere relevant rolle i overgangen til rene, vedvarende energikilder.