Energia geotermală este o sursă de energie regenerabilă care folosește căldura din interiorul Pământului pentru a genera energie electrică, a climatiza clădirile și a obține apă caldă într-un mod ecologic. Adesea mai puțin cunoscut în comparație cu alte energii regenerabile La fel ca solară sau eoliană, energia geotermală are aplicații multiple și oferă o eficiență energetică notabilă.
Această energie Se obține și se prelucrează în instalații specifice numite centrale geotermale. Dar ce este exact o centrală geotermală și cum funcționează?
Centrală geotermală
O centrală geotermală este o centrală de generare a energiei electrice care este alimentată de căldura pământului. Aceste instalații responsabile cu extragerea căldurii din subsol sunt esențiale pentru a transforma energia termică în energie electrică fără a depinde de factori externi, cum ar fi condițiile meteorologice, spre deosebire de alte surse regenerabile.
În ceea ce privește impactul asupra mediului, emisiile de dioxid de carbon de la o centrală geotermală Sunt semnificativ mai puține decât cele produse de centralele cu combustibili fosili. În medie, eliberează doar 45 g de CO2 pentru fiecare kWh generat, mai puțin de 5% din emisiile instalațiilor tradiționale.
Cu toate acestea, energia geotermală este limitată acolo unde poate fi valorificată eficient, din cauza necesității de a foraj în scoarța terestră în zonele cu activitate geotermală ridicată. Statele Unite, Filipine și Indonezia sunt printre cei mai mari producători de această energie datorită geografiei lor favorabile.
În ciuda potențialului său, se estimează că doar 6,5% din capacitatea geometrică globală este utilizată, conform Asociației pentru Energie Geotermală.
Resurse de energie geotermală
Căldura din nucleul Pământului este transmisă prin scoarța terestră, care acționează ca un izolator. Pentru a valorifica această căldură, este necesar să forați în pământ, ceea ce necesită infrastructură, cum ar fi conducte și puțuri geotermale.
În general, Cantitatea de energie geotermală disponibilă crește odată cu adâncimea forajului și apropierea de marginile plăcilor tectonice, unde temperatura este cea mai ridicată.
Cum funcționează o centrală geotermală?
Procesul de generare a energiei electrice într-o centrală geotermală se bazează pe funcționarea în două etape fundamentale: câmpul geotermal și centrala de conversie.
Câmp geotermal
Câmpul geotermal este zona în care gradientul geotermal este cel mai mare. În mod normal, acesta corespunde unui acvifer restrâns cu apă fierbinte, depozitat sub straturi impermeabile care rețin căldura. Acest rezervor geotermal este sursa de căldură care va fi folosită pentru a genera energie electrică.
Fântânile din acest câmp extrag un amestec de apă și abur care este canalizat către centrală, folosind aburul pentru a antrena turbinele și a antrena sistemul de generare electrică.
Procesul de generare
Procesul de generare începe cu extragerea aburului și a apei calde din rezervorul geotermal și transferul acestuia în centrală. Ajunși acolo, vaporii sunt separați de lichid prin a separator de ciclon. Acest abur este cel care face turbinele să se învârtă la viteză mare (3.600 de rotații pe minut), generând energie electrică.
Excesul de apă este reinjectat în rezervor, proces care asigură durabilitatea sistemului. Dacă această reinjecție nu ar fi efectuată, resursa ar fi epuizată, iar energia nu ar putea fi considerată regenerabilă.
Tipuri de centrale geotermale
Există trei tipuri principale de centrale geotermale:
Plantele cu aburi uscate
Acest tip de plantă este cel mai simplu. Funcționează prin extragerea directă a aburului din subsol la temperaturi peste 150 °C. Acest abur antrenează turbinele care generează energie electrică.
Plantele cu aburi flash
În instalațiile cu abur rapid, apa fierbinte de înaltă presiune se ridică din puțuri, iar atunci când este introdusă în rezervoare de joasă presiune, o parte din apă se vaporizează, antrenând turbinele.
Centrele ciclului binar
Centralele cu ciclu binar sunt cele mai eficiente și moderne. Acestea folosesc lichide cu un punct de fierbere scăzut pentru a transfera căldura din apă și astfel generează abur pentru deplasarea turbinelor, permițând funcționarea acestora cu fluide la temperaturi de până la 57 °C.
Eficiența și impactul scăzut asupra mediului ale plantelor cu ciclu binar le fac cele mai ecologice, deoarece nu emit abur sau alte gaze în exterior.
Evoluția tehnologiei geotermale a permis o mai bună utilizare a resurselor subterane, îmbunătățind sustenabilitatea sistemului și reducând emisiile asociate cu generarea de energie. Pe măsură ce mai multe țări investesc în această tehnologie, se așteaptă ca energia geotermală să joace un rol și mai relevant în tranziția către surse de energie curată și regenerabilă.