fbpx
Energia geotermalna

Energia geotermalna

Energia geotermalna

Energia geotermalna

Energia geotermalna (energia geotermiczna, geotermia) to energia cieplna skał, wody i gruntu pod powierzchnią Ziemi, zaliczana do odnawialnych źródeł energii. Ciepło to powstaje w wyniku zachodzących we wnętrzu Ziemi reakcji jądrowych i termochemicznych.

Żeby można było mówić o energii geotermalnej, jako źródle odnawialnym, woda po oddaniu ciepła powinna zostać z powrotem wtłoczona do wnętrza Ziemi.

Warto podkreślić, że proces odnawiania źródeł geotermalnych jest powolny, stąd przy małym strumieniu ciepła geotermalnego pobieranie dużej ilości ciepła może doprowadzić do wychłodzenia skał lub spadku ciśnienia w zbiorniku.

Energia geotermalna może być pobierana za pomocą gruntowych pomp ciepła lub głębszych odwiertów, które z reguły służą eksploatacji głęboko położonych warstw wodonośnych z gorącą wodą. Alternatywnie, możliwe jest wykorzystanie energii cieplnej skał nieprzepuszczalnych lub słabo zawodnionych, do których wtłaczana jest chłodna woda i po nagrzaniu odbierana gorąca. Jednym z przejawów obecności energii geotermalnej są źródła termalne.

Gruntowe pompy ciepła

Energia geotermalna wykorzystywana jest przez człowieka pod postacią wydobywanych na powierzchnię gorących wód geotermalnych, które dzięki pompom ciepła służą do ogrzewania lub chłodzenia. Jest to układ podziemnych rur wypełnionych cieczą służących jako wymienniki ciepła.

W Islandii ogrzewa się w ten sposób prawie 90% budynków, a prawie 99% domów zaopatruje się w gorącą wodę termalną. W warunkach Polski jest to wciąż inwestycja bardzo kosztowna i stąd mało dostępna.

Energia geotermalna w Polsce

Polska ma dobre warunki geotermalne. Taka energia ma też najwyższy potencjał techniczny ze wszystkich źródeł energii odnawialnej. Szacuje się go na poziomie 1512 PJ/rok. Jest to ok. 30% krajowego zapotrzebowania na ciepło. Badania prof. Juliana Sokołowskiego wskazują, że pod powierzchnią Polski są źródła gorącej wody o objętości dwa razy większej niż Bałtyk.

Polska ma bardzo dobre warunki geotermalne, gdyż 80% powierzchni kraju jest pokryte przez 3 prowincje geotermalne: centralnoeuropejską, przedkarpacką i karpacką. Temperatura wody dla tych obszarów wynosi od 30-130 °C (a lokalnie nawet 200 °C), a głębokość występowania w skałach osadowych od 1 do 10 km. Naturalny wypływ zdarza się bardzo rzadko (Sudety – Cieplice, Lądek Zdrój).

Możliwości wykorzystania wód geotermalnych dotyczą 40% obszaru kraju (wydobycie jest opłacalne, gdy do głębokości 2 km temperatura osiąga 65 °C, zasolenie nie przekracza 30 g/l a także gdy wydajność źródła jest odpowiednia).

Wykorzystanie głębokiej geotermii

Istniejące ciepłownie geotermalne w Polsce (geotermia głęboka):

Geotermia Podhalańska, Pyrzyce, Mszczonów, Stargard, Uniejów, Poddębice, Słomniki, Termy Uniejów, Terma Bukovina, Kąpielisko Geotermalne Szymoszkowa, Uniejów – podgrzewanie boiska

Wykorzystanie płytkiej geotermii

W Polsce funkcjonuje 35 tys. instalacji płytkiej geotermii wykorzystywanych do ogrzewania domów jednorodzinnych oraz obiektów publicznych. Moc tych instalacji to 390 MW. W ciągu roku wytwarzają one 2000 TJ energii.

Podstawowe zalety i wady energii geotermalnej:

Zaletami geotermii są:

  • nieszkodliwa dla środowiska, nie powoduje bowiem żadnych zanieczyszczeń przy poprawnym działaniu
  • pokłady energii geotermalnej są zasobami lokalnymi, tak więc mogą być pozyskiwane w pobliżu miejsca użytkowania
  • elektrownie geotermalne w odróżnieniu od zapór wodnych czy wiatraków nie wywierają niekorzystnego wpływu na krajobraz
  • zasoby energii geotermalnej są, w przeciwieństwie do energii wiatru czy energii Słońca dostępne zawsze, niezależnie od warunków pogodowych
  • instalacje oparte o wykorzystanie energii geotermalnej odznaczają się stosunkowo niskimi kosztami eksploatacyjnymi

Wadami geotermii są:

  • mała dostępność: dogodne do jej wykorzystania warunki występują tylko w niewielu miejscach
  • efektem ubocznym korzystania z energii geotermalnej jest niebezpieczeństwo zanieczyszczenia atmosfery, a także wód powierzchniowych i głębinowych przez szkodliwe gazy i minerały
  • choć energia geotermalna jest szeroko rozpowszechniona, nie wszędzie, gdzie występuje można ją łatwo pozyskiwać
  • pozyskiwanie energii geotermalnej wymaga poniesienia dużych nakładów inwestycyjnych na budowę instalacji
  • istnieje ryzyko przemieszczenia się złóż geotermalnych, które na całe dziesięciolecia mogą „uciec” z miejsca eksploatacji
  • problemem może być również korozja rur
  • większość istniejących w Polsce ciepłowni wymaga dodatkowego źródła energii (np. gazu lub biomasy) do dogrzewania zbyt chłodnej wody

Rodzaje OZE czyli odnawialnych źródeł energii

Energia słoneczna

Energia słoneczna
Energia słoneczna to główne źródło energii na Ziemi, dzięki któremu rośliny zielone produkują biomasę. Energetyka słoneczna to gałąź przemysłu zajmująca się wykorzystaniem energii promieniowania słonecznego zaliczanej do odnawialnych źródeł energii.


Flickr / @ Tim Geers / CC BY SA 2.0

Energia wodna
Energia wodna to wykorzystywana gospodarczo energia mechaniczna płynącej wody. Wykorzystanie energii wodnej polega na spiętrzeniu wody, a następnie przetworzeniu energii spadających wód w energię mechaniczną lub elektryczną.


Energia wiatru - energia wiatrowa

Energia wiatru
Energia wiatru to energia kinetyczna przemieszczających się mas powietrza, zaliczana do odnawialnych źródeł energii. Jest przekształcana w energię elektryczną za pomocą turbin wiatrowych, jak również wykorzystywana jako energia mechaniczna w wiatrakach i pompach wiatrowych, oraz jako źródło napędu w jachtach żaglowych.


Energia geotermalna

Energia geotermalna
Energia geotermalna (energia geotermiczna, geotermia) to energia cieplna skał, wody i gruntu pod powierzchnią Ziemi, zaliczana do odnawialnych źródeł energii. Ciepło to powstaje w wyniku zachodzących we wnętrzu Ziemi reakcji jądrowych i termochemicznych.


Energia prądów morskich, pływów i falowania

Energia prądów morskich, pływów i falowania
Jednym ze źródeł energii odnawialnej jest energia związana z ruchami wody morskiej: falowaniem (wiatrowym i sejsmicznym), pływami (przypływy i odpływy) i prądami morskimi. Moc prądów morskich jest oceniana na 7 TW. Jest to prawie dwa razy więcej niż moc możliwa do otrzymania ze spadku wód śródlądowych.


Energia cieplna oceanu

Energia cieplna oceanu
Energia cieplna oceanu (Thermal Energy Conversion OTEC) to technologia mająca pozwolić odzyskiwać energię cieplną zgromadzoną w wodach oceanów, a dokładnie wykorzystać różnicę temperatur między chłodniejszymi wodami z głębin a cieplejszymi z wód powierzchniowych.


Biomasa

Biomasa
Biomasa oznacza ulegającą biodegradacji frakcję produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej (substancji pochodzenia roślinnego i zwierzęcego), leśnej i powiązanych gałęzi przemysłu, w tym rybołówstwa i akwakultury, a także biogazy i ulegającą biodegradacji frakcję odpadów przemysłowych i komunalnych.


Biopaliwo

Biopaliwo
Biopaliwo to paliwo wyprodukowane z biomasy. Różnego rodzaju biopaliw jest mnóstwo i występują one w formie gazowej, ciekłej i stałej. Ponieważ biomasa jest odnawialnym źródłem energii, można uważać biopaliwo jako nośnik energii odnawialnej.


Biogaz

Biogaz
Biogaz to gaz powstający z przetworzenia organicznych związków zawartych w biomasie. Jest źródłem wtórnym powstającym z przetworzenia biomasy przy wykorzystaniu różnych procesów. Biogaz może zostać oczyszczony do bio-metanu, aby spełniał standardy jakości gazu ziemnego. Może zostać sprężony i wykorzystywany jako paliwo CNG.


Odnawialne Źródła Energii

Definicja, wady i zalety odnawialnych źródeł energii
Odnawialne źródła energii (OZE) to źródła energii, których wykorzystywanie nie wiąże się z długotrwałym ich deficytem, ponieważ zasób tych źródeł odnawia się w krótkim czasie. Źródłami takimi są wiatr, promieniowanie słoneczne, opady, pływy morskie, fale morskie i geotermia.

Przewiń do góry
X