Energia geotermală ca sursă de energie regenerabilă
Cu totii stim ca Pamantul (Terra) s-a format in urma cu aproximativ 4,6 miliarde de ani, trecand prin mai multe procese geologice si biologice majore, si ca are un miez interior fierbinte si lichid format din mantaua topita si un miez metalic generator al campului magnetic. Insa miezul acesta nu genereaza numai campul magnetic al pamantului, el genereaza si caldura, si inca una care ar putea fi folosita ca sursa regenerabila de energie.
Temperatura ridicata de la granita miezului exterior (lichid), cu mantaua, poate ajunge la peste 4000°C si datorita presiunii ridicate provoaca topirea rocilor dar si incalzirea lor pana la nivelul scoartei terestre, unde apa continuta in aceasta poate ajunge si la temperaturi mai mari de 350°C.
In consecinta se poate spune ca energia geotermala este energia termica generata si stocata in pamant. Termenul geotermal provine din combinarea cuvintelor de origine greaca: GEO (pamant) si THERMOS (cald).
Folosita inca din paleolitic sub forma izvoarelor termale pentru imbaiere, cea mai cunoscuta utilizare la ora actuala este pentru productia de energie electrica.
Energia geotermala este considerata a fi rentabila, fiabila, durabila si ecologica, insa limitata ca utilizare numai pentru zonele de imbinare intre placile tectonice. Progresele tehnologice ale ultimilor ani au putut sa extinda utilizarea acestei resurse si in alte zone functionale, cum ar fi incalzirea locuintelor, deschizand noi oportunitati pentru o exploatare mai larga.
Resursele geotermale ale planetei sunt teoretic mai mult decat suficiente pentru a satisface nevoile de energie ale omenirii, considerand ca energia termica interna a Pamantului ajunge la suprafata, prin conductie, la o rata de aproximativ 40 de terawati (TW) si este completata de descompunerea radioactiva a mineralelor la o rata de 30 TW, mai mult decat dublu nevoilor umanitatii. Din nefericire insa, numai o parte foarte mica poate fi exploatata in mod profitabil.
Mai mult decat atat, stratul de la suprafata al pamantului este expus insoririi pe timpul verii sau frigului si inghetului pe timpul iernii. In general se considera ca, de la o adancime de 10m, la fiecare kilometru adancime se adauga 25-30°C, iar acest lucru se intampla peste tot in lume cu exceptia zonelor de imbinare a placilor tectonice, unde fluxul de energie este sensibil mai ridicat.
In aceste conditii o pompa de caldura poate extrage suficienta energie pentru incalzirea unei case, insa utilizarea pe scara industriala are nevoie de temperaturi mult mai mari si de resurse aflate la o adancime foarte mare (4-5-6000 m).
Desi nevoile energetice ale omenirii cresc de la an la an, nu reusim sa consumam toata energia produsa de pamant, indiferent de puterea de extractie instalata, si atunci putem considera ca aceasta sursa de energie este regenerabila. Caldura naturala produsa de pamant nu este insa in echilibru iar planeta se raceste odata cu trecerea timpului (aproximativ 100°C la un milion de ani).
Trebuie sa intelegem insa ca uzinele de productie a electricitatii din energie geotermala pot avea si efecte adverse atat asupra stabilitatii solului, cat si a resurselor locale. Exista si cazuri in care cantitatea de aburi s-a redus de-a lungul productiei sau au fost afectate straturi de adancime, care datorita contactului cu apa au colapsat, si-au marit volumul, sau pur si simplu in zona au aparut cutremure ca raspuns la fracturarea hidraulica.
Cateva date referitoare la utilizarea energiei termale
- Izvoarele cu apa termala au fost folosite pentru imbaiere inca din era paleolitica.
- Cel mai vechi bazin de piatra cunoscut, alimentat de un izvor cu apa fierbinte, a fost construit in China, in timpul dinastiei Qin, in secolul 3 i.e.n.
- In primul secol, romanii au cucerit Aquae Sulis, (in prezent orasul Somerset, Anglia), si au folosit izvoarele calde de acolo pentru a alimenta baile publice si incalzirea prin pardoseala constructiilor. Taxele de intrare pentru aceste bai reprezinta, probabil, prima utilizare comerciala a puterii geotermale.
- Cel mai vechi sistem de termoficare geotermala din lume a fost folosit in Chaudes-Aigues, Franta, inca din secolul al 14-lea.
- Cea mai veche exploatare industriala a inceput in 1827, cu utilizarea unui gheizer pentru a extrage acidul boric din noroi vulcanic in Larderello, Italia.
- Aburul si apa calda de la gheizere au inceput sa fie folosite la incalzirea caselor in Islanda, incepand din 1943.
- In secolul 20, cererea de electricitate a condus la luarea in considerare a puterii geotermale ca sursa generatoare. In 1960, Pacific Gas and Electric a pus bazele primei centrale geotermale de energie electrica in Statele Unite, la gheizerele din California. Turbina originala a fost utilizata mai mult de 30 de ani si a produs 11 MW putere neta.
- In 2010, Statele Unite au fost pe primul loc in lume la productia de energie electrica geotermala, cu 3086 MW de capacitate instalata in 77 de centrale electrice. Cel mai mare grup de centrale electrice geotermale din lume este situat la gheizerele dintr-un camp geotermal din California.
- Eficienta termica a centralelor electrice geotermale este scazuta, in jur de 10-23%, pentru ca fluidele geotermale nu ating temperaturi ridicate ale aburului de la cazane. Legile termodinamicii limiteaza eficienta motoarelor termice in extragerea de energie utila.
- Cele mai importante tari producatoare de energie geotermala sunt Statele Unite ale Americii si Filipine.
Aflati mai multe despre energia geotermala aici:
