Help!
Top wrapper

Glavni izbornik
Početna stranica
Energija uz video prikaz
Energija općenito
Uvod u izvore energije
Obnovljivi izvori energije
Neobnovljivi izvori energije
Energija i ekologija
Činjenice o energiji
Korisni linkovi
Izvori energije - RSS Feed
Dodatno
Nafta - Neka pitanja
Geo. en. - Upotreba i principi
Prednosti biomase
Kako radi nukl. elektrana?
Zanimljivi linkovi
US Department of Energy
Crude Oil Price
 
 

Geotermalna energija - Upotreba i princip rada

Monday, 19 May 2008

Riječ geotermalno ima porijeklo u dvjema grčkim riječima geo (zemlja) i therme (toplina) i znači toplina zemlje, pa se prema tome toplinska energija Zemlje naziva još i geotermalna energija. Toplina u unutrašnjosti Zemlje rezultat je formiranja planeta iz prašine i plinova prije više od četiri milijarde godina, a radioaktivno raspadanje elemenata u stijenama kontinuirano regenerira tu toplinu, pa je prema tome geotermalna energija obnovljivi izvor energije. Ova energija se uglavnom generira iz Zemljine jezgre odnosno Zemljina središta budući da temperatura u središtu zemlje doseže i temperaturu preko 6000 °C što je dovoljno čak i za otapanje kamenja.

Jedan od mnogih gejzira na Islandu.
Jedan od mnogih gejzira na Islandu. Kliknite na sliku za punu veličinu.
Manji dio te energije generira se iz ljuske zemlje, odnosno zemljinog vanjskog sloja raspadom radioaktivnih elemenata koji se nalaze u svom kamenju (stijenama). Kako se spuštamo u dublje u Zemljinu unutrašnjost tako otprilike svakih 36 metara temperatura poraste za jedan °C. U prirodi se ta energija najčešće pojavljuje u formi vulkana, izvora vruće vode (toplica) i gejzira, odnosno na područjima gdje se toplina koncentrira blizu površine zemlje. Geotermalna energija se u nekim zemljama iskorištavala tisućama godina u formi toplica, odnosno rekreacijsko-ljekovitog kupanja te su već u prošlosti bili dobro poznati pozitivni terapeutsko-zdravstveni učinci izvora vruće vode odnosna toplica. U Hrvatskoj se tako naročito na području Hrvatskog zagorja nalazi velik broj toplica (Krapinske, Tuheljske, Stubičke).

No razvoj znanosti nije se ograničio samo na područje ljekovitog iskorištavanja geotermalne energije već je iskorištavanje geotermalne energije usmjerio i ka procesu dobivanja struje te grijanju kućanstava i industrijskih postrojenja. Grijanje zgrada i iskorištavanje geotermalne energije u procesu dobivanja struje, glavni su ali ne i jedini načini iskorištavanja geotermalne energije. Geotermalna energija također se može iskoristiti i u druge svrhe kao što su primjerice u proizvodnji papira, pasterizaciji mlijeka, plivačkim bazenima, u procesu sušenja drveta i vune, planskom stočarstvu, te za mnoge druge svrhe.

Glavna prednost geotermalne energije je u činjenici da se radi o obnovljivom izvoru energije, odnosno toplina unutrašnjosti zemlje neprestano izvire iz zemljine unutrašnjosti, a glavni nedostatak u činjenici da su najpodobnija područja za iskorištavanje geotermalne energije u područjima izražene vulkanske aktivnosti što znači da rasprostranjenost podobnih područja nije velika. Prednost takvih izvora energije je također i u činjenici što geotermalne elektrane nemaju gotovo nikakav negativan učinak na okoliš i uspješno se daju implementirati u najrazličitijim okruženjima, od farma, osjetljivih pustinjskih površina pa sve do šumsko-rekreacijskih područja, a riječ je i o prilično jeftinom izvoru energije. Također valja istaknuti i činjenici da geotermalna voda sadrži mnoštvo minerala i različitih ostalih kemijskih elemenata što ima izražene zdravstvene i terapeutske učinke naročito na razne vrste kožnih bolesti. Prva geotermalna elektrana izgrađena je davne 2004. godine u Italiji, u mjestu Landerello, davne 1904. godine, a nakon toga izgrađena je i geotermalna elektrana u Wairekei, na Novom Zelandu. Najveći geotermalni sistem koji služi za centralno grijanje nalazi se na Islandu, odnosno u njegovom glavnom gradu Reykjaviku u kojem gotovo sve zgrade koriste toplinu geotermalne energije, te se čak 89 % islandskih kućanstava grije na taj način.

Principi rada

Princip upotrebe geotermalne energije.
Princip upotrebe geotermalne energije za proizvodnju električne energije. Kliknite na sliku za punu veličinu.
Kroz ovaj članak bit će prikazan proces iskorištavanja geotermalne energije za grijanje zgrada i dobivanje struje. Prvo je naravno potrebno ekstrahirati geotermalnu energiju iz pare, vruće vode, odnosno iz vrućih kamenih slojeva zemljine unutrašnjosti. Uspjeh tog procesa ovisi o tome koliko će se voda zagrijati, a što ovisi o tome koliko je vruće kamenje bilo u startu te o tome koliko vode ispumpamo prema tom kamenju. Nakon toga se voda pumpa, odnosno ispušta kroz tzv. injection well ( odnosno otvor za ubrizgavanje), te na taj način prolazi kroz pukotine vrućih slojeva zemljine unutrašnjosti te se zatim kroz tzv. „recovery well“ ( odnosno povratni otvor) vraća natrag na površinu pod velikim pritiskom te se pritom pretvara u paru kada dođe do površine.

Tako dobivenu paru potrebno je odvojiti od slane vode što se obično odvija u centralnom postrojenju za odvajanje. Kada proces odvajanje slane vode od pare bude dovršen para se provodi do tzv. heat exchangera (odnosno transferatora topline) koji se nalaze u unutrašnjosti elektrane. Kada se para provede do transferatora topline moguće ju je provesti do parnih turbina gdje se može generirati u struju, a istovremeno se kroz ispušne ventile oslobađa neiskorištena energija. U transferatorima topline para se pod pritiskom hladi u kondenzate da bi se nakon toga toplina transferirala u hladnu vodu u kondenzacijskim transferatorima topline. Tako dobivena hladna voda pumpa se se iz izvora u skladišne spremnike iz kojih se provodi u transferatore topline gdje se vodi podiže temperatura za 85-90 stupnjeva Celzijusa. Tako zagrijana voda prolazi kroz deaeratore te se ključanjem vode odvaja otpušten kisik i ostali plinovi koji bi mogli uzrokovati koroziju nakon što se zagriju te je zbog toga potrebno rashladiti vodu na 82-85 stupnjeva Celzijusa.

Dakle u biti se radi o procesu zagrijavanja vode, te njenom pretvaranju u paru koja se kasnije može koristiti bilo na način da se pomoću turbogeneratora proizvodi struja ili da ista prolazeći kroz transferatore topline grije vodu stvarajući tako potrebnu toplinu za grijanje kućanstava i industrijskih postrojenja. Iako je Island uvjerljivo najveći iskorištavač geotermalne energije sa spomenutih 89% svih islandskih kućanstava koja se griju na taj način, nije usamljen na području iskorištavanja geotermalne energije.

Geotermalna energija se uvelike iskorištava i u područjima Novog Zelanda, Japana, Italije, Filipina te i nekih dijelova SAD-a kao što je San Bernardino u Kaliforniji te u glavnom gradu Idaha Boiseu. Budući da je procijenjena totalna količina geotermalne energije koja bi se mogla iskoristiti veća nego sveukupna količina energetskih izvora baziranih na ugljenu, zemnom plinu i nuklearnoj energiji zbrojenih zajedno trebalo bi geotermalnoj energiji svakako pridati veću važnost. Naročito ako se uzme u obzir da je riječ o jeftinom, obnovljivom izvoru energiju koji je usto i ekološki prihvatljiv.

 
Top ot the page!