Ģeotermālā enerģija tiek uzskatīta par vienu no alternatīvām fosilā kurināmā izmantošanai elektroenerģijas ražošanai
Payal Mehta attēls no Pixabay
Ģeotermālā enerģija ir atjaunojamās enerģijas veids, ko iegūst no siltuma, kas nāk no Zemes iekšienes. Šīs enerģijas izmantošanas process tiek veikts ar lielu perforāciju augsnē, jo mūsu planētas siltums atrodas zem Zemes virsmas. Grieķu izcelsmes vārdu "ģeotermālais" veido termini geo , kas nozīmē Zeme, un terme , kas atbilst temperatūrai.
Šo enerģijas avotu var izmantot tieši (neprasot enerģijas ražošanu augos, izmantojot tikai augsnes radīto siltumu) vai netieši (kad siltums tiek nosūtīts uz nozari, kas to pārveido par elektroenerģiju). Ģeotermālo enerģiju ziemas laikā var izmantot ūdens sildīšanai dzīvojamos rajonos vai pat veselās pilsētās. To var izmantot arī siltuma ražošanai un izmantošanai siltumnīcās, zvejas vietās vai atpūtas vietās esošos sildītājos vai siltuma ierīcēs.
Brazīlijā ģeotermālo enerģiju izmanto tikai atpūtas vietās. Divas pilsētas, kas izmanto savus siltuma avotus tūrismam, ir Poços de Caldas (MG) un Caldas Novas (GO). Šajās vietās parādās ūdeņi, ko silda ģeotermālais process. Papildus augstajai temperatūrai šajos ūdeņos ir liels daudzums minerālvielu, kas ir noderīgas ādai un visam organismam, piemēram, kālijs, selēns, kalcijs, cinks, hlorīdi un magnijs.
Zemes struktūra
Zemi klāj zemes garoza, plāns iežu slānis, kas atrodas virs mantijas, slānis ar lielu dziļumu un galvenokārt sastāv no magmas. Kodolsintēzes rezultātā šis materiāls ir šķidrā vai pastas formā esošo iežu, izšķīdušo gāzu un kristālu maisījums.
Viss šis iekšējais siltums izpaužas dažās virsmas vietās, parasti vulkāna izvirdumos, ģeoloģiskās plaisās vai iekšējās apkures vietās, izraisot tvaika un karsto avotu geizeru parādīšanos.
Ģeotermālie augi
Ģeotermālās iekārtas pārveido ģeotermālo enerģiju, kas iegūta no siltuma, kas nāk no Zemes iekšienes, elektrībā, implantējot tuvu tām vietām, kur ir liels tvaika un karstā ūdens daudzums. Tādā veidā ģeotermālie rezervuāri nodrošina nepieciešamo enerģiju turbīnu ģeneratoru darbināšanai, ražojot elektrību. Pirmā ģeotermālā rūpnīca tika uzcelta Itālijā 1904. gadā.
Kā tiek ražota ģeotermālā enerģija?
Ģeotermālās iekārtas ir atbildīgas par Zemes iekšējā siltuma pārveidošanu elektriskajā enerģijā. Pirmais šī procesa posms ir karstā ūdens vai tvaika uztveršana Zemes iekšienē, izmantojot speciāli izstrādātas caurules. Tad šis tvaiks tiek novirzīts uz augiem, kur tas izdalās spēcīgā spiedienā. Atbrīvots, tvaiks pārvieto turbīnas, kas rotē mehāniski. Visbeidzot, turbīnas darbina ģeneratoru, kas ražo elektrību.
Dažās elektroenerģijas ražošanas sistēmās caur Zemes siltumu apsildāmajā augsnes virskārtā tiek ievadīts ūdens, lai tas pārvērstos siltumā un atgrieztos tvaika veidā, kas, tāpat kā iepriekšējā gadījumā, virza turbīnas, kas iedarbina ģeneratoru. .
Tiek izstrādātas uzlabotas urbšanas metodes, kuru mērķis ir palielināt šī elektriskā avota izmantošanu un samazināt izmaksas, kas rodas no mašīnu zuduma. Ja tas ir iespējams, ģeotermālie avoti varētu konkurēt pasaules enerģijas tirgos, kurus pašlaik kontrolē fosilā kurināmā izmantošana.
Ģeotermālā enerģija Brazīlijā un visā pasaulē
Trīs valstis ar vislielāko ģeotermālās enerģijas ražošanu pasaulē ir Amerikas Savienotās Valstis, Filipīnas un Indonēzija. Papildus tām ģeotermālās enerģijas ražošanu ir izvēlējušās citas valstis, piemēram, Ķīna, Japāna, Čīle, Meksika, Francija, Vācija, Šveice, Ungārija un Islande.
Pašlaik aptuveni 25 valstis uz planētas izmanto ģeotermālo enerģiju, un Brazīlijā nav liela potenciāla šāda veida enerģijas izmantošanai, jo tā tiek pētīta pārejas zonās starp tektoniskajām plāksnēm. Turklāt tā izmantošanai nav daudz stimulu. Tas ir saistīts ar faktu, ka valstī ir arī stabila enerģijas matrica, kas izveidota uz ūdens bāzes, kā arī citu enerģijas avotu, piemēram, dabasgāzes, izmantošana.
Ģeotermālās enerģijas priekšrocības
Ģeotermālās enerģijas galvenās priekšrocības ir:
- Tas nedarbojas, sadedzinot degvielu. Tādējādi nav nepieciešams importēt un iegādāties izejvielas, samazinot ražošanas izmaksas. Tērēt mazāk ģeotermālajām elektrostacijām nekā naftas vai atomelektrostacijām, kurām ir augstas izmaksas par primāro produktu iegādi;
- Tas neizdala piesārņojošas gāzes. Tas nozīmē, ka atšķirībā no fosilā kurināmā tas neveicina siltumnīcas efekta pastiprināšanos;
- Nekaitē augsnei. Neskatoties uz iekšējām perforācijām, ģeotermālā enerģija nenodilst augsni, neapplūst lielas platības un nepiesārņo gruntsūdeņus, tāpat kā citus enerģijas avotus;
- Tas nav neaizsargāts pret klimatu. Klimatiskās variācijas netraucē ģeotermālo augu darbību, atšķirībā no tā, kas notiek, piemēram, ar saules vai vēja enerģiju.
- Ieguvums nomaļiem apgabaliem. Teritorijās, kur nav pietiekamas piekļuves elektrotīklam, ģeotermālās stacijas var apmierināt iedzīvotāju vajadzības, īpaši reģionos, kas piemēroti to uzstādīšanai;
- Tam ir elastīga ražošana. Elektroenerģijas ražošana šajās stacijās var atšķirties atkarībā no pieprasījuma, nevis atkarībā no ūdens rezervuāriem vai izejvielu pieejamības.
Ģeotermālās enerģijas trūkumi
Galvenie trūkumi ir:
- Iespējama reljefa nogrimšana. Neskatoties uz to, ka augsne nav nolietojusies, ģeotermālās spēkstacijas var nolietot garozas iekšējās zonas, kas var izraisīt virsmas kratīšanu. Tāpēc dažos gadījumos ir nepieciešams injicēt ūdeni vai citu sastāvdaļu, lai aizpildītu iekšējās kompozīcijas;
- Trokšņa piesārņojums un augsta vietējā apkure. Parasti ģeotermālās iekārtas rada daudz trokšņa, kas papildus augstajai vietējai apkurei padara uzstādīšanu māju un kopienu tuvumā neiespējamu;
- H2S (sērūdeņraža) emisija. Kopā ar ūdens tvaikiem parasti izdalās sēra dioksīds, kas, iespējams, neuzbrūk atmosfērai, bet ir kaitīgs cilvēka veselībai, turklāt ir ļoti kodīgs un ar nepatīkamu smaku;
- Darbojas tikai dažās vietās. Tāpat kā lielākajā daļā enerģijas avotu, arī ģeotermālo enerģiju var darbināt tikai labvēlīgos apgabalos ar augstu iekšējo apkuri un vietās, kur piekļuve termālajām zonām ir vienkārša un lētāka. Tas novērš tā izmantošanu lielākajā daļā vietu;
- Iespējamais upju un ezeru piesārņojums. Termiskie šķidrumi var izdalīt minerālu kompozīcijas, kuras, ja tās netiek pienācīgi noturētas, var ietekmēt ūdens plūsmas vietās, kas atrodas tuvu augiem;
- Augstas investīciju izmaksas. Lai arī ģeotermālo staciju uzturēšana ir maza, to būvniecība un uzstādīšana ir dārga procesā izmantotās tehnoloģijas dēļ, ko faktors var mainīt nākamajos gados.
Neskatoties uz atjaunojamo enerģijas avotu, kas neizdala siltumnīcefekta gāzes, ģeotermālajai enerģijai joprojām ir ievērojami trūkumi. Piemēram, liela mēroga sērūdeņraža iedarbība var radīt dažādus zaudējumus darba ņēmēja veselībai.
Kairinājumi acīs, degunā vai kaklā ir daži no sākotnējiem simptomiem. Problēmas var ietekmēt arī elpošanas sistēmu, izraisot atmiņas zudumu, galvassāpes un pat traucētu motora darbību. Turklāt eksperti saka, ka var parādīties tādi simptomi kā sirds mazspēja, nieru mazspēja, vemšana, nieze un ādas apsārtums, nemaz nerunājot par iespējamām neatgriezeniskām sekām, piemēram, psiholoģiskiem traucējumiem.
