Na ceste nahrádzania tradičných fosílnych palív zohráva geotermálna energia dôležitú úlohu. Jej využitie začalo v posledných rokoch stúpať a táto tendencia sa má v nasledujúcom období ešte umocniť. Čo je dobré vedieť o energii zvnútra Zeme?
1. Odkiaľ sa berie geotermálna energia a od čoho závisí jej dostupnosť?
Ide o zostatkové teplo zemského jadra, ktoré umocňuje rádioaktívny rozpad hornín pod zemským povrchom, chemické reakcie minerálov, pohyb litosferických dosiek, prílivové a odlivové trenie a ďalšie procesy.
V mieste nedávnej sopečnej činnosti a v oblastiach tektonických zlomov je najväčší výskyt geotermálnych zdrojov, energia sa tu často dostáva na povrch voľne v podobe gejzírov či výronov pary. Geotermálna energia sa však nachádza prakticky všade, vyťažiť sa dá pomocou modernej technológie. Volia sa na to najmä územia s výhodnými hydrogeotermálnymi parametrami. Uprednostňuje sa pritom geotermálna energia s nízkym obsahom minerálov a plynov.
2. Prečo sa geotermálna energia považuje za obnoviteľný zdroj?
Ako netradičný obnoviteľný zdroj možno geotermálnu energiu vnímať z dôvodu, že je prakticky nevyčerpateľná. Ide o všetku energiu v zemskej kôre v pevnom, kvapalnom či plynnom skupenstve, ktorú môžeme vyťažiť na ekonomické využitie. Dnes využívame iba zlomok z tohto energetické zdroja.
Navyše aj v rezervoároch, kde sa už geotermálna energia ťaží, ju môžeme po použití opätovne vrátiť do zeme cez reinjektážny vrt a znova ju využiť v cykle, čo predstavuje udržateľný zdroj energie.
3. Aká je životnosť geotermálneho zdroja?
Prirodzený rezervoár geotermálnej energie možno vyťažovať desiatky rokov, zachovanie tlaku a ostatných parametrov sa dosahuje práve vďaka reinjektáži. Menšie oslabenie výdatnosti zdroja postupom času je bežné, súvisí to aj s opotrebením použitej technológie.
4. Čo sú hlavné výhody geotermálnej energie?
V prvom rade ňou nahrádzame fosílne palivá s výrazne negatívnou bilanciou emisií. Geotermálna energie ja naopak čistým, udržateľným zdrojom, navyše prakticky s nekonečnou dostupnosťou.
Premena na teplo a elektrinu je prevádzkovo nenáročná, čo prináša úsporu pri procese výrobe energie. Ide navyše o stabilný zdroj, pretože sa ťaží lokálne a je k dispozícii nepretržite, bez ohľadu na to, či svieti slnko alebo fúka vietor. Hovoríme zároveň o lokálnom zdroji energie, čo odbúrava závislosť od dodávok paliva a naopak zvyšuje energetickú bezpečnosť.
5. Aký vplyv na životné prostredie má ťažba energie zo Zeme?
Oproti tradičným elektrárňam je využitie geotermálnej energie z hľadiska ekologickosti prevádzky omnoho priaznivejšie k prírode. Emisie sú minimalizované a vedľajším produktom je najmä prebytočná para.
Soli a minerály, ktoré sa na povrch dostávajú pri ťažbe geotermálnej energie, sa zvyčajne vracajú späť do rezervoára s použitou vodou, prípade sa niektoré z nich spracúvajú samostatne a využívajú v priemysle (zinok, kremík či síra).
6. Ako sa z geotermálneho zdroja vyrobí elektrina?
Ide o princíp, ktorý poznáme aj z iných foriem výroby elektriny. V tomto prípade sa energia získaná zo Zeme využije na to, aby roztáčala turbínu generátora produkujúceho elektrickú energiu. Odpadové teplo sa môže využiť pre systémy centrálneho vykurovania a zvyšná voda v ďalšom stupni ochladenia napríklad pri chove rýb.
7. Aký je rozdiel medzi jednotlivými typmi geotermálnych elektrární?
Najjednoduchší princíp umožňujú geotermálne zdroje, z ktorých sa chrlí horúca suchá para. Tá sa v pracovnom cykle elektrárne využije na roztočenie turbíny priamo (ide o zariadenia typu „dry steam“).
V prípade získavania horúcej geotermálnej vody sa táto načerpáva do tanku, v ktorom je nižší tlak ako má samotná kvapalina. Vďaka tomu sa tak kvapalina mení na paru (v expanznom cykle) a poháňa turbínu (zariadenia typu „flash steam“).
Najviac využívané by aj v budúcnosti mali byť prevádzky s takzvaným binárnym cyklom, ktorý podzemnú energiu využíva na ohrev teplonosnej látky s nižším bodom varu ako je samotná geotermálna voda. Vďaka tomu sa pracovná kvapalina premieňa na paru a princíp s poháňaním turbíny je ďalej rovnaký. Uzavretý systém podčiarkuje, že proces beží bez uvoľňovania škodlivých emisií.
8. Akým spôsobom sa využíva geotermálna energia v lokalitách, kde sa nenachádza zdroj vody či horúcej pary?
Slúžia na to takzvané Energetické geotermálne systémy (Enhanced Geothermal System, známe aj ako Hot Dry Rock), ktoré sa využívajú v územiach, kde absentuje výskyt geotermálnej vody či pary.
Tepelný potenciál horninového podložia sa využíva prostredníctvom dvojice vrtov. Cez prvý z nich sa do zeme vtláča voda, ktorá sa prechodom cez puklinové horninové prostredie zohrieva. Pomocou druhého vrtu sa ohriata teplonosná látka ťaží na povrch, kde sa ďalej využíva podľa svojho energetického potenciálu.
9. Aké sú náklady na vybudovanie geotermálnej teplárne/elektrárne a aká je cena produkovanej energie?
Časť nákladov v geotermálnom projekte sa viaže do fázy získania energie, zvyšnú časť investície predstavuje samotná výroba energie s vybudovaním príslušnej technológie. Geotermálnemu vrtu predchádza prieskum územia a príprava projektu.
Po zrealizovaní vrtu či vrtov sa vykonáva hydrodynamická skúška a buduje sa príslušná technológia (geotermálne stredisko, teplovod apod.). Celkové sa náklady na geotermálnu elektráreň pohybujú v miliónoch eur. Cena za vyprodukovanú kilowatthodinu je však najmä v prípade tepelnej energie priaznivá vďaka nízkym prevádzkovým nákladom. Produkcia býva zároveň dotovaná zo strany štátu.
10. Čo sú prekážky výraznejšieho rozvoja využitia geotermálnej energie?
Vo viacerých krajinách zatiaľ stále chýba cielená podpora geotermálnych projektov respektíve alokácia priamych zdrojov na využitie tohto obnoviteľného zdroja energie. Objektívnou prekážkou je aj často konzervatívny prístup investorov, pretože výsledok projektu (parametre geotermálneho zdroja) nie je vopred zaručený.
Svoju úlohu zohráva aj nízke povedomie verejnosti o alternatívnych zdrojoch energie oproti tradičným formám, ktoré výrazne znečisťujú životné prostredie. V prípade Slovenska je sťažujúcim faktorom aj komplikovaný povoľovací proces vyplývajúci zo súčasne platnej legislatívy či chýbajúci systém podpory výroby energie z obnoviteľných zdrojov.
Comments are closed.