Geotermalna energija
Geotermalna energija (iz grških korenov geo, kar pomeni zemlja, in thermos, kar pomeni toplota) je energija, ki nastaja zaradi toplote v zemeljskiskorji.
Čeprav Sonce segreva površino Zemlje, pa toplote iz notranjosti Zemlje ne povzroča Sonce. Geotermalna energija Zemljine skorje izvira 20 % iz prvotnega nastanka planeta, 80 % pa iz radioaktivnega razpada mineralov. Zemlja je najbolj vroča v svojem jedru, od jedra proti površju pa se temperatura postopoma ohlaja.
Viri geotermalne energije segajo od plitvih tal do vroče vode in vročih kamnin, ki se nahajajo nekaj kilometrov ali kilometrov pod površjem Zemlje, in še globlje do izjemno visokih temperatur staljene kamnine, imenovane magma. Za kopanje so jo uporabljali že v paleolitiku, zdaj pa je bolj znana po proizvodnji električne energije.
Leta 2007 je bilo po vsem svetu z geotermalno energijo proizvedenih približno 10 gigavatov električne energije, kar je približno 0,3 % električne energije, ki se porabi po vsem svetu. Geotermalne elektrarne, ki se uporabljajo za proizvodnjo električne energije, imajo običajno konstantno moč.
Geotermalna energija se uporablja tudi neposredno za daljinsko ogrevanje ali druge načine ogrevanja in hlajenja. Stavbe na Islandiji se na ta način ogrevajo iz številnih geotermalnih območij v državi.
Elektrarne in toplotne aplikacije geotermalne energije so zrele tehnologije, medtem ko so projekti izboljšanih geotermalnih sistemov (EGS) nova vrsta uporabe.
Skoraj povsod je temperatura tal 10 čevljev (3 m) pod zemeljsko površino skoraj konstantna in znaša med 10 in 16 °C (50° in 60 °F). Geotermalne toplotne črpalke lahko izkoriščajo ta vir za ogrevanje in hlajenje stavb. Sistem geotermalne toplotne črpalke sestavljajo toplotna črpalka, sistem za dovod zraka (cevovodi) in toplotni izmenjevalnik - sistem cevi, zakopanih v plitvo zemljo v bližini stavbe. Pozimi toplotna črpalka z električno energijo odvzame toploto iz toplotnega izmenjevalnika in jo črpa v sistem za dovod zraka v notranjost. Poleti se postopek obrne in toplotna črpalka ponovno uporablja električno energijo za prenos toplote iz notranjega zraka v izmenjevalnik toplote. Toplota, ki se poleti odvzame iz notranjega zraka, se lahko uporabi tudi za zagotavljanje brezplačnega vira tople vode. Energija za delovanje toplotne črpalke prihaja iz drugega vira.
Geotermalna energija se izloča v obliki vroče vode v številnih vročih izvirih ali pare v gejzirjih.
V Združenih državah Amerike je največ geotermalnih rezervoarjev vroče vode v zahodnih državah, na Aljaski in Havajih. V podzemne rezervoarje je mogoče izvrtati vrtine za proizvodnjo električne energije. Nekatere geotermalne elektrarne uporabljajo paro iz rezervoarja za pogon turbine/generatorja, druge pa vročo vodo uporabljajo za kuhanje delovne tekočine, ki izhlapeva in nato vrti turbino. Vročo vodo v bližini zemeljske površine lahko uporabljamo neposredno za pridobivanje toplote. Neposredna uporaba vključuje ogrevanje stavb, gojenje rastlin v rastlinjakih, sušenje pridelkov, ogrevanje vode v ribogojnicah in več industrijskih procesov, kot je pasterizacija mleka.
Viri vročih suhih kamnin so povsod pod površjem Zemlje na globini od 5 do 8 km, na nekaterih območjih pa tudi na manjši globini. Dostop do teh virov vključuje vbrizgavanje hladne vode v eno vrtino, njeno kroženje skozi vroče razpokane kamnine in črpanje ogrete vode iz druge vrtine. Trenutno te metode še nihče ne uporablja komercialno. Obstoječa tehnologija tudi še ne omogoča pridobivanja toplote neposredno iz magme, zelo globokega in najmočnejšega vira geotermalne energije.
Para iz geotermalne elektrarne Nesjavellir na Islandiji
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je geotermalna energija?
O: Geotermalna energija je obnovljiva energija, ki nastaja zaradi toplote v Zemljini skorji. Izvira iz prvotnega nastanka planeta in radioaktivnega razpada mineralov ter se lahko uporablja za proizvodnjo električne energije, daljinsko ogrevanje ali druge načine ogrevanja in hlajenja.
V: Koliko svetovne električne energije je bilo leta 2007 proizvedene z geotermalno energijo?
O: Leta 2007 je bilo po vsem svetu z geotermalno energijo proizvedenih približno 10 gigavatov električne energije (ali 0,3 %).
V: Kakšno temperaturo imajo tla na globini 10 metrov pod površjem Zemlje?
O: Zemlja na globini 10 čevljev pod površjem Zemlje običajno vzdržuje skoraj stalno temperaturo med 10 in 16 °C (50° in 60°F).
V: Kako lahko geotermalne toplotne črpalke uporabljamo za ogrevanje stavb?
O: Geotermalne toplotne črpalke lahko izkoristijo ta vir za ogrevanje stavb tako, da z energijo pozimi odvajajo toploto iz sistema cevi, zakopanih v plitvo zemljo blizu stavbe, poleti pa ta proces obrnejo. To odstranjeno toploto je mogoče uporabiti tudi za pripravo tople vode.
V: Ali so projekti izboljšanih geotermalnih sistemov zrele tehnologije?
O: Ne, projekti izboljšanih geotermalnih sistemov še niso zrele tehnologije.
V: Kje v ZDA je največ geotermalnih rezervoarjev? O: Večina geotermalnih rezervoarjev v ZDA se nahaja v zahodnih državah, na Aljaski in Havajih.
V: Kako globoko pod površjem Zemlje se nahajajo viri vročih suhih kamnin? O: Vroči viri suhih kamnin so povsod pod površjem Zemlje na globini od 3 do 5 milj (5-8 km), na nekaterih območjih pa na manjši globini.
