Geotermalna energija – geotermija
Ekonomski i energetski najefikasniji sistem za klimatizaciju, grejanje i hlađenje prostora
Korišćenje geotermalnih izvora za dobijanje el. energije
Geotermalna energija je obnovljivi izvor energije jer se toplota neprekidno proizvodi unutar Zemlje različitim procesima
Geotermalna energija jedan je od obnovljivih izvora energije koji se sve više primenjuje u svetu.Predstavlja deo unutršnjeg energetskog potencijala planete,toplotnu energiju koja se nalazi ispod čvrste zemljine kore , a neprekidno proizvodi i generiše u samom središtu Zemlje, gde dostiže temperaturu između 4.000 i 7.000 °C, što je otprilike jednako temperaturi površine Sunca.,U osnovi, geotermalna energija postoji od nastanka naše planete pre 4,5 milijardi godina. Toplotna energija se neprekidno proizvodi u središtu Zemlje različitim procesima, u okviru termonuklearnih reakcija - prirodnim raspadom radioaktivnih elemenata, egzotermnim hemijskim reakcijama, kristalizacijom rastopljenih materijala i trenjem pri kretanju tektonskih masa, zagreva stene. Toplota iz usijanog jezgra se kreće ka površini Zemljine kore. Prolaskom podzemne vode preko zagrejanih stena, voda sezageva i do 700° C i kroz sitne pukotine izvire na površinu.
Potencijal geotermalne energije je ogroman, ima je 50000 puta više od energije dobijene iz fosilnih energenata. Procenjeno je da zalihe geotermalne energije daleko prevazilaze energetske zalihe uglja, nafte, prirodnog gasa i uranijuma zajedno.
Predviđa da će instalisana snaga geotermalne energije sa 12 GW, koliko je iznosila 2009. godine, trebala da poraste na skoro 21 GW do 2015., što podrazumeva porast za 89%. Istovremeno,do 2030. godine proizvodna cena električne energije iz geotermalnih izvora mogla bi da iznosi 7,3 centa/KWh, što je manje od predviđene cene energije vetra (prosečno 8,1 cent/KWh) ili solarne energije (12,5 centi/KWh).
Geotermalni resursi nalaze se u širokom spektru dubina, od plitkih površinskih do više kilometara dubokih rezervoara vruće vode i pare. Čak i nekoliko kilometara ispod površine, temperatura može biti preko 250 °C, a u principu poraste za jedan stepen °C svakih 30 - 50 metara dubine nezavisno od lokacije.
Potencijal geotermalne energije određene oblasti pezentira se gustinom geotermalnog toplotnog toka tj. količina geotermalne toplote koja u svakoj sekundi kroz površinu od 1 m² dolazi iz unutrašnjosti Zemlje do njene površine.
Prosečne vrednosti u Evropi su oko 60 mW/ m² , dok su unašoj zemčji ove vrednosti znatno veće - preko 100 mW/ m².
Mali deo potencijala geotermalne energije je iskorišćen i to samo u površinskom delu dubokom do 10 kilometara.
Sa aspekta eksploatacije najpogodnija su područja na rubovima tektonskih ploča, tj. područja velike vulkanske i tektonske aktivnosti, regije gde se vrela masa nalazi blizu površine naše planete.
Geotermalna energija, u obliku fluida ili suvih stena, sadržana je u Zemljinoj kori i to u: stenama, podzemnoj vodi, podzemnoj vodenoj pari i magmi. U zavisnosti od sredine u kojoj se nalazi, geotermalna energija se naziva hidrogeotermalnom, petrogeotermalnom i magmogeotermalnom. Potencijali primene geotermalne energije su direktno korišćenje vruće vode koja izbija ili je ispumpana iz podzemlja, odnosno indirektno, što podrazumeva proizvodnju električne energije. Istovremeno, od vrste ležišta zavisi izbor tehnologije za proizvodnju električne energije, a temperatura geotermalnog fluida osnovna je odrednica.
Hidrogeotermalna energija se najčešće pojavljuje u formi vulkana, izvora vruće vode i gejzira. Nakon hidroenergije, predstavlja najznačajniji obnovljivi izvor, čak nekoliko puta značajniji od energije vetra, Sunca i energije okeana. Najveći deo iskoristljive energije ima temperature nižu od 100 °C (oko 88%), a tek mali deo ima temperature iznad 150 °C (oko 3%). Akumulirana u podzemnim termalnim vodama ,čija je temperatura veća od 10°C, eksploatacija toplotne energije se obavlja direktno iz izvora ili bušotina i može se koristiti u vidu pare ili tople vode.
Iako se hiljadma godina iskoristljivost odnosila na lekovite potencijale, razvojem nauke potencijali geotermalne energije su usmereni na oblasti od kojih su najzačajniji proces proizvodnje električne energije u geotermalnim elektranama i primena u termoenergetici (toplifikaciju naselja, klimatizacij objekata: zagrevanje i hlađenje stanbenih objekata, industrijskih postrojenja, zagrevanje staklenika), turizmu, poljoprivredi i industriji (proizvodnja papira, pasterizacija mleka, u procesu sušenja drveta i vune i dr.).
U procesu dobijanja električne energije, geotermalne elektrane za pokretanje generatora koriste vruća voda i para iz Zemlje, a u zavisnosti od temperature vode ili pare u podzemlju razvijeno je nekoliko različitih tehnoloških procesa. U odnosu na klasične termoelektrane na ugalj ili mazut tehnologija se ne razlikuje bitno osim u načinu na koji se dobija vodena para. Prednosti ovog izvora energije su, osim ekonomičnosti (niža cena, ušteda energije može biti i 80% u odnosu na fosilne energente) i pozitivnih ekoloških efekata – nema emisije štetnih gasova u atmosferu, i uniformnost - stabilni, uvek raspoloživi i trajani kapaciteti, kao i implemnetacija u različitim oblastima i miljeima. Ekonomska isplativost sa aspekta proizvodnje električne energije u geotermalnoj elektrani je u činjenici da svaki instalirani megavat znači manju stratešku zavisnost od uvoznih energenata, smanjenje investicija za uvoz energenata, povecanje domaće proizvodnje i zaposlenosti. Nedostaci, pored značajnih inicijalnih troškova, predstavljaju i lokacije nepogodnih za eksploataciju, a samim tim i za instaliranje geotermalnih postrojenja (uslovljenost položajem, dubinom, temperaturom i dr.).
Petrogeotermalna energija je sadržana u suvim stenama koje ne sadržeslobodnu podzemnu vodu.Iako je energija višestruko veća na većim dubinama, današnjim tehnološkim mogućnostima eksploatacija je ograničena na dubinu bušenja do 10 km. Odnedavno je počela i komercijalna proizvodnja električne energije iz elektrana koje koriste energiju vrelih stena za čiju primenu je potrebno je da temperatura stena bude veća od 100°C.
Magmogeotermalna energija je akumulirana u usijanoj magmi i eksperimenti za njenu eksploatacju se uspešno sprovode.
Geotermalna energija je najpogodnija za ostvarenje ciljeva koji se odnose na primenu obnovljivih izvora energije u pogledu zaštite životne sredine i smanjenje emisije štetnihgasova i zbog toga je jedina od svih obnovljivih izvora energije u nekoliko evropskih zemalja ušla u zakonsku obavezu korišćenja za zagrevanje novih zgrada.
