Hvordan få mest mulig ut av geotermisk energi i dagens verden

La geotermisk energi Det er en av energiene fornybar eldre og samtidig mindre utnyttet hvis vi sammenligner det med andre som sol- eller vindenergi. Til tross for å være en teknologi kjent i flere tiår, har bruken av den fått større relevans de siste årene på grunn av den økende etterspørselen etter bærekraftige og rene energikilder.

Geotermisk energi bruker jordens indre varme til å generere elektrisk kraft eller gi oppvarming. Ved å bore jordoverflaten i områder med høy termisk aktivitet får man tilgang til dypere lag hvor temperaturen er høy nok til å varme opp vann. Denne prosessen frigjør damp som brukes til å flytte turbiner koblet til elektrisitetsgeneratorer, eller direkte for å varme opp urban og landlig infrastruktur. Utvinningen av denne varmen utføres hovedsakelig på spesifikke steder, preget av tilstedeværelsen av geologiske faktorer som vulkaner eller tektoniske forkastninger, noe som gjør fordelingen av geotermiske anlegg ujevn på planeten.

Den geotermiske energiutvinningsprosessen

Dra nytte av geotermisk energi Det er en teknisk prosess som krever boring i jorden på steder der den underjordiske temperaturen er høy nok til å utnytte termiske ressurser. Denne typen energi finnes på dyp som varierer mellom 3.000 og 10.000 meter under jordoverflaten. På disse dypene varmes grunnvannet opp av de varme bergartene til det når temperaturer som i visse tilfeller kan overstige 300ºC.

Prosedyren begynner med boring av brønner som gjør at vann og damp kan trekkes ut fra jordens indre. Denne dampen kanaliseres for å sette i gang en eller flere turbiner som er koblet til elektriske generatorer. Etter bruk kan vann og damp reinjiseres i undergrunnen for at syklusen skal begynne på nytt, noe som gjør dette systemet til en lukket sløyfe som minimerer den massive utvinningen av underjordiske ressurser.

Typer geotermiske ressurser

Det finnes flere typer geotermiske ressurser som kan brukes til å produsere energi:

• Tørre geotermiske systemer: De består av områder hvor de underjordiske fjellformasjonene ikke inneholder vann, men har tilstrekkelig høye temperaturer. Disse systemene krever injeksjon av vann i bergartene for å produsere damp.
• Tørre dampreservoarer: I denne typen system er dampen fanget i underjordiske hulrom. Denne dampen kan trekkes ut direkte for å drive turbinene.
• Varmtvannsreservoarer: De er de vanligste. I disse reservoarene har grunnvannet høy temperatur, og når det er utvunnet, blir det til damp når det trykkes ned.
• Forbedrede geotermiske systemer (EGS): Her modifiseres bergformasjoner ved å frakturere dem (ligner på hydraulisk frakturering i gassindustrien), slik at vann kan sirkulere gjennom sprekkene og varmes opp, og genererer damp.

Når det gjelder teknologi, er det flere måter å konvertere geotermisk varme til elektrisitet:

1. Tørre dampanlegg: De bruker direkte geotermisk damp for å flytte turbinene.
2. Flash dampanlegg: Det varme vannet ved høyt trykk dekomprimeres og omdannes til damp, som deretter driver turbinene.
3. Binær syklus planter: En sekundær væske brukes med et lavere kokepunkt enn vann, noe som gjør at energi kan genereres i formasjoner med lavere temperaturer.

Fordeler med å bruke geotermisk energi

Geotermisk energi har flere fordeler som gjør den til et attraktivt alternativ til andre fornybare energikilder:

• A fornybar ressurs, siden mengden termisk energi som er tilgjengelig inne i jorden er praktisk talt ubegrenset på menneskelig skala.
• Den er i stand til konstant å generere energi 24 timer om dagen, i motsetning til sol- eller vindenergi, som avhenger av værforhold og tid på døgnet.
• Geotermisk energi har en lavt karbonavtrykk, som bidrar til å dempe klimaendringer. Det er ingen forbrenninger eller betydelige klimagassutslipp.
• Las geotermiske anlegg tar liten plass sammenlignet med sol- eller vannkraftverk.

Videre viser internasjonale studier at geotermisk energi kan være en nøkkelløsning for mange utviklingsland som har betydelig geotermisk potensial. Regioner som Afrika, Asia og deler av Sør-Amerika De har enorme geotermiske ressurser som kan bidra til å redusere deres avhengighet av fossilt brensel og forbedre tilgangen til elektrisitet.

Ny trend: geotermisk energi globalt

Geotermisk energi har fått spesiell aktualitet i land som f.eks USA e Indonesia, som er verdensledende både på installert kapasitet og i nye prosjekter. USA har på sin side nådd en installert kapasitet på mer enn 3.900 2023 MW i 2.418, mens Indonesia har utvidet kapasiteten til XNUMX XNUMX MW, med betydelige investeringer rettet mot utvidelse i årene som kommer.

Andre land liker Türkiye, Filippinene y Mexico De har også gjort fremskritt på dette området. Türkiye, for eksempel, har klart å overstige 1.600 MW installert kapasitet i 2023, og selv om veksten er langsommere, er det fortsatt et av de ledende landene i Europa.

Utfordringer og ulemper

Til tross for sine mange fordeler er ikke bruken av geotermisk energi uten utfordringer. Den første begrensningen er at bare i spesifikke geografiske områder, som de med vulkansk aktivitet og tektoniske forkastninger, finnes geotermiske ressurser i mengder som kan brukes til energiproduksjon. Følgelig er implementeringen på globalt nivå begrenset.

I tillegg, høye lete- og borekostnader initialer er en kritisk faktor. Boring til store dyp er en ekstremt kostbar prosess, og letefasen medfører risiko, da suksess med å utvinne effektive ressurser ikke alltid er garantert.

En annen ulempe er at selv om elektrisitetsproduksjonen kan være konstant når anlegget er i drift, avhenger utnyttelseskapasiteten i stor grad av de geologiske forholdene på stedet. Variasjoner i tilgjengeligheten av termiske ressurser kan bety svingninger i anleggets effektivitet.

Det bør også bemerkes at feil bruk av anlegg i noen tilfeller kan føre til underjordisk degradering, noe som kan forårsake skade på akviferer eller til og med utløse mindre jordskjelv kjent som induserte jordskjelv.

Derfor er det fortsatt økonomiske og tekniske barrierer som må overvinnes slik at geotermisk energi kan utvides globalt. Imidlertid håndteres disse begrensningene gjennom teknologiske fremskritt og implementering av risikoreduserende systemer.

Med pågående prosjekter og fortsatt fremskritt innen nye bore- og generasjonsteknologier, fortsetter geotermisk energi å posisjonere seg som en av de mest bærekraftige og strategisk levedyktige løsningene for fremtiden til global energi.