Energia geotermalna
Energia geotermalna jest odnawialną energią pochodzącą z powłoki ziemskiej wzrasta wraz z głębokością średnio o wartości dochodzące do 6 000°C.
Ciepło wnętrza Ziemi pochodzi z:
- etapu formowania się planety (Ziemia nadal przechodzi proces stygnięcia i twardnienia, dodatkowo ciepło jest wytwarzane poprzez tarcie spowodowane siłami pływowymi, związanymi z przyciąganiem grawitacyjnym Księżyca i Słońca);
- rozpadu pierwiastków promieniotwórczych (np. potas, uran, tor).
Rodzaje zasobów energii geotermalnej:
Hydrotermiczne – woda, para wodna lub ich mieszanina, występujące w szczelinach skalnych (przy temp. 200–300°C), warstwach wodonośnych i żyłach wodnych (przy temp. 80–95°C). Zaliczamy do nich:
gorące źródła (eksploatowane poprzez głębokie odwierty);
parę wodną (pobieraną za pomocą odwiertów, wykorzystaną do produkcji energii elektrycznej);
wody gruntowe (dolne źródło ciepła dla pomp ciepła);
pokłady solne (energia odbierana jest poprzez solanki oraz ciecze obojętne wobec soli).
Petrotermiczne – źródła o perspektywicznym znaczeniu znajdujące się w warstwach skalnych. Zaliczamy do nich:
skały i grunty do głębokości 2,5 km (ciepło pobierane jest z wykorzystaniem sond ciepła);
gorące suche skały (energia jest pobierana poprzez wodę cyrkulująca w systemie szczelin na dużych głębokościach i pod wysokim ciśnieniem);
sztuczne zbiorniki ciepła znajdujące się w suchych, gorących skałach (powstają podczas eksplozji ładunków wybuchowych);
gorąca magma.
Do produkcji energii elektrycznej stosowane są wody o temperaturze wyższej niż 120–150°C. Źródła o niższej temperaturze zużyte zostają w celach grzewczych, do produkcji ciepłej wody użytkowej, przy uprawach szklarniowych, hodowli ryb, w celach leczniczych i rekreacyjnych (bal-neologicznych). Energia geotermalna jest szeroko wykorzystywana na całym świecie. Stopień eksploatacji zależy głównie od dostępności źródeł ciepła. Bardzo dobre warunki termalne posiada Islandia, gdzie 50% zużycia energii całkowitej jest pochodzenia geotermicznego, przy czym zapotrzebowanie na ciepło z tego źródła zaspokajane jest w 86%, na energię elektryczną w 14%. Na obszarze Polski znajduje się ponad 6 000 km3 wód geotermalnych o temperaturach rzędu 27–125°C. Zasoby te są dość równomiernie rozmieszczone na znacznej części obszaru naszego kraju. Ciekawe jest to, iż w Polsce regiony o optymalnych warunkach geotermalnych w dużym stopniu pokrywają się z obszarami o dużym zagęszczeniu aglomeracji miejskich i wiejskich, obszarami silnie uprzemysłowionymi oraz rejonami intensywnych upraw rolniczych. Na terenach zasobnych w energię wód geotermalnych leżą m.in. Warszawa, Poznań, Szczecin, Łódź, Toruń czy Płock.
Mapa wykorzystania wód geotermalnych w Polsce
Obecnie w Polsce energia geotermalna ma zastosowanie głównie w ciepłownictwie, ale również rekreacji, lecznictwie a nawet w rolnictwie. W 2015 r. na obszarze kraju działało sześć ciepłowni geotermalnych, ponadto działało dziesięć uzdrowisk, trzynaście ośrodków rekreacyjnych (term) stosujących wody termalne do licznych zabiegów, w basenach i innych obiektach (niekiedy także do celów grzewczych). W nielicznych przypadkach energia geotermalna wykorzystywana była również do innych celów, np. hodowli ryb, suszenia drewna itp.
Zalety i wady energii geotermalnej
Zalety:
- energia geotermalna jest odnawialna i nieszkodliwa dla środowiska, przy poprawnej, bez-awaryjnej eksploatacji,
- pokłady energii geotermalnej w zależności od występowania mogą być eksploatowane w pobliżu miejsca użytkowania (w zależności od lokalizacji mogą być w większym lub mniejszym stopniu wykorzystane),
- elektrownie geotermalne w odróżnieniu od zapór wodnych, wiatraków czy farm fotowoltaicznych nie wywierają niekorzystnego wpływu na krajobraz,
- zasoby energii geotermalnej są, w przeciwieństwie do energii wiatru czy energii słońca dostępne zawsze, niezależnie od warunków pogodowych, a korzystanie z ciepła Ziemi może odbywać się w trybie ciągłym,
- instalacje oparte o wykorzystanie energii geotermalnej odznaczają się stosunkowo niski-mi kosztami eksploatacyjnymi.
Wady:
- realizacja wymaga poniesienia dużych nakładów inwestycyjnych,
- istnieje niebezpieczeństwo zanieczyszczenia atmosfery, a także wód powierzchniowych i głębinowych przez szkodliwe gazy i minerały,
- istnieje ryzyko przemieszczenia się złóż geotermalnych, które na całe dziesięciolecia mogą „uciec” z miejsca eksploatacji,
- mogą wystąpić problemy eksploatacyjne, w szczególności korozja rur, związana z wysokim zasoleniem niektórych pokładów wód geotermalnych.