Geotermisk energi är en förnybar energikälla som använder värmen från jordens insida för att generera elektricitet, luftkonditionera byggnader och få varmvatten på ett ekologiskt sätt. Ofta mindre känd jämfört med andra förnybara energikällor Liksom sol eller vind har geotermisk energi flera tillämpningar och erbjuder anmärkningsvärd energieffektivitet.
Denna energi Det erhålls och bearbetas i specifika anläggningar som kallas geotermiska kraftverk. Men vad är egentligen ett geotermiskt kraftverk och hur fungerar det?
Geotermisk kraftverk
Ett geotermiskt kraftverk är ett elproduktionsverk som drivs av jordens värme. Dessa anläggningar som ansvarar för att utvinna värme från undergrunden är nödvändiga för att omvandla termisk energi till elektricitet utan att vara beroende av externa faktorer, såsom väderförhållanden, till skillnad från andra förnybara energikällor.
När det gäller miljöpåverkan, koldioxidutsläpp från ett geotermiskt kraftverk De är betydligt mindre än de som produceras av fossilbränsleanläggningar. I genomsnitt släpper de bara ut 45 g CO2 för varje genererad kWh, mindre än 5 % av utsläppen från traditionella anläggningar.
Däremot är geotermisk energi begränsad i var den kan utnyttjas effektivt, på grund av behovet av att borra i jordskorpan i områden med hög geotermisk aktivitet. USA, Filippinerna och Indonesien är bland de största producenterna av denna energi på grund av sin gynnsamma geografi.
Trots dess potential uppskattas det endast 6,5 % av den globala geometriska kapaciteten används, enligt Geothermal Energy Association.
Geotermiska energiresurser
Värme från jordens kärna överförs genom jordskorpan, som fungerar som en isolator. För att utnyttja den värmen är det nödvändigt att borra i marken, vilket kräver infrastruktur som rörledningar och geotermiska brunnar.
Övergripande Mängden tillgänglig geotermisk energi ökar med borrdjupet och närhet till kanterna på tektoniska plattor, där temperaturen är högst.
Hur fungerar ett geotermiskt kraftverk?
Elproduktionsprocessen i ett geotermiskt kraftverk bygger på drift i två grundläggande steg: det geotermiska fältet och konverteringsanläggningen.
Geotermiskt fält
Det geotermiska fältet är det område där den geotermiska gradienten är högst. Normalt motsvarar det en sluten akvifer med varmt vatten, lagrad under ogenomträngliga skikt som håller värmen. Denna geotermiska reservoar är källan till den värme som kommer att användas för att generera el.
Brunnarna i detta fält utvinner en blandning av vatten och ånga som leds till anläggningen genom rör, och använder ångan för att flytta turbinerna och driva elproduktionssystemet.
Generationsprocess
Genereringsprocessen börjar med utvinning av ånga och varmvatten från den geotermiska reservoaren och dess överföring till anläggningen. Väl där separeras ångan från vätskan med en cyklonseparator. Det är denna ånga som får turbinerna att snurra i hög hastighet (3.600 XNUMX varv per minut) och genererar elektricitet.
Överskottsvattnet återinjiceras i reservoaren, en process som säkerställer systemets hållbarhet. Om denna återinjektion inte genomfördes skulle resursen vara uttömd och energin kunde inte anses förnybar.
Typer av geotermiska kraftverk
Det finns tre huvudtyper av geotermiska anläggningar:
Torra ånganläggningar
Denna typ av växt är den enklaste. Det fungerar genom att extrahera direkt ånga från undergrunden vid temperaturer över 150 °C. Denna ånga driver turbiner som genererar elektricitet.
Flash ångväxter
I flash ånganläggningar stiger hett högtrycksvatten från brunnar, och när det införs i lågtryckstankar förångas en del av vattnet och driver turbinerna.
Binära cykelcentraler
Binära kraftverk är de mest effektiva och moderna. De använder vätskor med låg kokpunkt för att överföra värme från vattnet och genererar på så sätt ånga för turbinernas rörelse, vilket gör att de kan arbeta med vätskor vid temperaturer så låga som 57 °C.
Effektiviteten och den låga miljöpåverkan hos anläggningar med binära kretslopp gör dem till de mest ekologiska, eftersom de inte avger ånga eller andra gaser till utsidan.
Utvecklingen av geotermisk teknik har möjliggjort bättre användning av underjordiska resurser, förbättrat systemets hållbarhet och minskat utsläpp i samband med energiproduktion. I takt med att fler länder investerar i denna teknik förväntas geotermisk energi spela en ännu mer relevant roll i omställningen till rena, förnybara energikällor.