Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

Strona główna Energia geotermalna wykorzystanie energii geotermalnej
Wykorzystanie energii geotermalnej
 
Wstęp

Źródła energii odnawialnej są jedynymi z tych, które mogą okazać się alternatywą dla paliw kopalnych, stanowiących źródła energii konwencjonalnej. Znajomość technologii źródeł odnawialnych jest pomocna dla wyjaśnienia kwestii jakie źródła odnawialne i w jakim stopniu mogą one uczestniczyć w zaspokajaniu przyszłych potrzeb energetycznych naszej cywilizacji [Ciechanowicz, Szczukowski, 2006].
Odnawialne źródła energii można podzielić na globalnie dostępne i lokalnie dostępne w poszczególnych krajach ub regionach. Podstawowe, globalnie dostępne źródła energii odnawialnej spełniają warunek wymaganej ciągłej dostawy mocy w każdym położeniu geograficznym, natomiast podstawowe, lokalnie dostępne spełniają en warunek w określonych położeniach na kuli ziemskiej.
Jak z tego wynika, odnawialnymi źródłami energii golnie dostępnymi są jedynie: energia słoneczna w postaci promieniowania słonecznego oraz energia wnętrza skorupy ziemskiej, czyli energia geotermalna [Ciechanowicz, Szczukowski, 2006].

Energia geotermalna

 

Jak już wspomniano, jedynym globalnym, odnawialnym źródłem energii cieplnej jest ciepło skorupy ziemskiej docierające tam z głębi ziemi na zasadzie przewodzenia. Jest ono teoretycznie dostępne w każdym punkcie powierzchni Ziemi, albo w postaci tzw. suchych źródeł geotermicznych, albo w postaci wód geotermalnych. Wykorzystanie suchych źródeł geotermicznych związane jest z umieszczeniem na odpowiedniej głębokości odpowiednich powierzchni wymiany ciepła.
Zgodnie z definicją geologiczną, energia geotermalna jest nadwyżką energii cieplnej w stosunku do energii odpowiadającej średniej temperaturze powierzchni Ziemi. Przyjmuje się, że średnia temperatura powierzchni Ziemi wynosi 15 oC. Rzeczywiste wartości zmieniają się w zależności od szerokości geograficznej, pory roku i dnia oraz są wynikiem ustalenia się równowagi cieplnej między najważniejszymi trzema strumieniami ciepła:

  • doprowadzonego przez promieniowanie ze Słońca,
  • doprowadzonego przez przewodzenie lub konwekcję z jądra Ziemi,
  • wypromieniowanego do przestrzeni kosmicznej.

W jądrze Ziemi zachodzi rozpad pierwiastków promieniotwórczych, którego efektem jest wysoka temperatura, dochodząca do 6000 oC. Temperatura ta maleje w miarę zbliżania się do powierzchni Ziemi, w zależności od rodzaju skał i warunków geologicznych od 15 do 80 K na jeden kilometr. Przeciętnie, przyjmuje się, że gradient temperatury skorupy ziemskiej wynosi 25 K/km.



Całkowity strumień energii zgromadzonej w skorupie ziemskiej szacuje się na około 35 TW. Pojemność cieplna globu ziemskiego o masie całkowitej około 5,6·1027 kg i przy średnim cieple właściwym 0,8 kJ/kg·K wynosi około 4,5·1027 kJ/K. Gdyby do celów grzewczych wykorzystać tylko tyle energii, aby średnia temperatura wnętrza Ziemi obniżyła się tylko o 0,0001 K to, przy prognozowanym
w najbliższym czasie rocznym światowym zużyciu energii cieplnej na poziomie około 2·1018 kJ, energii tej starczyłoby na 223 tysiące lat [Lewandowski, 2002].

Wykorzystanie energii geotermalnej w Polsce

Dotychczasowe wyniki badań wskazują na możliwość wykorzystania energii geotermalnej w niektórych obszarach na terenie Polski, natomiast możliwości wykorzystania energii geotermicznej, jak to wynika z przytoczonych wcześniej określeń, są praktycznie na terenie całego kraju. Wody głębokich poziomów wodonośnych, są zawsze wodami gorącymi. Nie wszędzie jednak warto je eksploatować. Aby wydobycie było opłacalne musi być spełnione kilka warunków. Wody termalne muszą mieć możliwie wysoką temperaturę, niską mineralizację (duża powoduje korozję i zanieczyszczanie instalacji) i po winny zalegać na niewielkiej głębokości. Bardzo ważna jest odnawialność zasobów. Eksploatacja zbiorników wód geotermalnych podlega takim samym ograniczeniom
jak eksploatacja zwykłych wód podziemnych. Z warstwy wodonośnej można wydobywać tylko tyle, na ile pozwalają zasady racjonalnej gospodarki zasobami.
Często stosowane jest wtłaczanie z powrotem do złoża wody, której energia została już wykorzystana. Wody termalne zgodnie z Rozporządzeniem Rady Ministrów zdnia 18 grudnia 2001 r., stanowią kopalinę podstawową w rozumieniu Prawa Geologicznego i Górniczego.



 

Zaprenumeruj newsletter z portalu energiaodnawialana.net


Reklama