Геотермална енергия
Геотермалната енергия (от гръцките корени geo, което означава земя, и thermos, което означава топлина) е енергия, получена от топлината в земнатакора.
Въпреки че Слънцето нагрява повърхността на Земята, топлината от вътрешността на Земята не се дължи на Слънцето. Геотермалната енергия на земната кора идва на 20 % от първоначалното формиране на планетата и на 80 % от радиоактивното разпадане на минералите. Земята е най-гореща в ядрото си, а от ядрото към повърхността температурата постепенно се охлажда.
Ресурсите на геотермална енергия варират от плитко разположената земя до горещата вода и горещите скали, намиращи се на няколко мили или километра под повърхността на Земята, и още по-дълбоко до изключително високите температури на разтопените скали, наречени магма. Тя се е използвала за къпане още от времето на палеолита, но сега е по-известна с производството на електроенергия.
През 2007 г. в целия свят геотермалната енергия е била използвана за производството на около 10 гигавата електроенергия, което представлява около 0,3 % от използваната в света електроенергия. Когато се използват за производство на електроенергия, геотермалните електроцентрали обикновено предлагат постоянна мощност.
Геотермалната енергия се използва и директно за централно отопление или за други приложения за отопление и охлаждане. Сградите в Исландия се отопляват по този начин от многобройните геотермални находища в страната.
Електроцентралите и топлинните приложения на геотермалната енергия са зрели технологии, докато проектите за усъвършенствани геотермални системи (EGS) са нов вид приложения.
Почти навсякъде земята на 10 фута (3 м) под повърхността на Земята поддържа почти постоянна температура между 10° и 16 °C (50° и 60°F). Геотермалните термопомпи могат да използват този ресурс за отопление и охлаждане на сгради. Геотермалната термопомпена система се състои от термопомпа, система за подаване на въздух (тръбопроводи) и топлообменник - система от тръби, заровени в плитката земя в близост до сградата. През зимата термопомпата използва електроенергия, за да отнема топлината от топлообменника и да я изпомпва в системата за подаване на въздух в помещението. През лятото процесът е обратен и термопомпата отново използва енергия, за да прехвърли топлината от въздуха в помещението към топлообменника. Топлината, отделена от въздуха в помещението през лятото, може да се използва и за осигуряване на безплатен източник на гореща вода. Енергията за работа на термопомпата идва от друг източник.
Геотермалната енергия се отделя под формата на гореща вода в много горещи извори или като пара в гейзерите.
В Съединените щати повечето геотермални резервоари с гореща вода се намират в западните щати, Аляска и Хаваите. В подземните резервоари могат да се правят сондажи за производство на електроенергия. Някои геотермални електроцентрали използват парата от резервоара за задвижване на турбина/генератор, докато други използват горещата вода за кипене на работна течност, която се изпарява и след това завърта турбина. Горещата вода в близост до повърхността на Земята може да се използва директно за получаване на топлина. Приложенията за директно използване включват отопление на сгради, отглеждане на растения в оранжерии, сушене на култури, загряване на вода в рибни ферми и няколко промишлени процеса, като пастьоризиране на мляко.
Навсякъде под повърхността на Земята ресурсите от горещи сухи скали се намират на дълбочина от 5 до 8 км, а в някои райони - на по-малка дълбочина. Достъпът до тези ресурси включва инжектиране на студена вода в един кладенец, циркулирането ѝ през горещи пукнатини и изтегляне на загрятата вода от друг кладенец. Понастоящем никой не използва този метод за търговски цели. Съществуващата технология също така все още не позволява извличането на топлина директно от магмата - най-дълбокият и най-мощен ресурс на геотермална енергия.
Издигаща се пара от геотермалната електроцентрала Nesjavellir в Исландия
Въпроси и отговори
В: Какво представлява геотермалната енергия?
О: Геотермалната енергия е възобновяема енергия, която се получава от топлината в земната кора. Тя идва от първоначалното формиране на планетата и радиоактивното разпадане на минералите и може да се използва за производство на електроенергия, за централно отопление или за други приложения за отопление и охлаждане.
Въпрос: Колко от електроенергията в света е била произведена от геотермална енергия през 2007 г.?
О: През 2007 г. около 10 гигавата електроенергия (или 0,3 %) са били произведени от геотермална енергия по света.
В: Каква температура поддържа земята на дълбочина 10 фута под земната повърхност?
О: Земята на дълбочина 10 фута под повърхността на Земята обикновено поддържа почти постоянна температура между 50° и 60°F (10° и 16°C).
В: Как геотермалните термопомпи могат да се използват за отопление на сгради?
О: Геотермалните термопомпи могат да използват този ресурс за отопление на сгради, като използват електроенергия за отвеждане на топлината от система от тръби, заровени в плитко в земята в близост до сградата през зимата, и обръщат този процес през лятото. Тази отделена топлина може да се използва и за топла вода.
В: Проектите за подобрени геотермални системи зрели технологии ли са?
О: Не, проектите за подобрени геотермални системи все още не са зрели технологии.
В: Къде в САЩ се намират повечето геотермални резервоари? О: Повечето геотермални резервоари в САЩ се намират в западните щати, Аляска и Хаваите.
В: Колко дълбоко под повърхността на Земята се намират ресурсите от горещи сухи скали? О: Горещите сухи скални ресурси се намират на дълбочина от 3 до 5 мили (5-8 км) навсякъде под повърхността на Земята и на по-малка дълбочина в някои райони.
