GEOTERMIKUS ENERGIA
A geotermikus energia a Föld belső hőjéből származó energia. A Föld belsejében lefelé haladva kilométerenként átlag 30 °C-kal emelkedik a hőmérséklet. A földkérgen tapasztalható geotermikus energia részben a bolygó eredeti létrejöttéhez (20%), részben a radioaktív bomláshoz (80%) kapcsolódik.[1][2] Magyarországon a geotermikus energiafelhasználás 1992-es adat szerint 80-90 ezer tonna kőolaj energiájával volt egyenértékű. A geotermikus energia korlátlan és folytonos energia nyereséget jelent. Termálvíz formájában nem kiapadhatatlan forrás. Kitermelése viszonylag olcsó, a levegőt nem szennyezi.
A geotermikus energia egy megújuló energiaforrás, ami a legolcsóbb energiák közé tartozik. Mára Spanyolország a legnagyobb zöldenergia felhasználó. Magyarországon sok geotermikus energiát használnak fel, sok híres termálfürdő van. A geotermikus fűtés kb. 5 év alatt térül meg. Magyarországon a termálvíz 2 km-nél 120 fok is lehet.
Története
A "geotermikus" kifejezés görög eredetű, jelentése: földi meleg belső höség( a szó szerinti jelentése ). A hőforrásokat fürdésre már a paleolit korban is használták,[3] míg a legrégebbi ismert fürdő i. e. 3. században épült Kínában. Később a rómaiak is alkalmazták a geotermikus energiát, mind fűtésre, mind gyógyászati és pihenési célokra. Egykoron a brit római fürdővárosok a hévízforrásokat csőhálózat segítségével közvetlenül hasznosították. A rómaiak a hévizet a szem és bőrbetegségek kezelésére, míg Pompejiben az épületek fűtésére használták. Új-Zélandon az első polinéziai betelepülők akik az európai hatástól zavartalanul éltek ezer éven keresztül a 18. századig, a geotermikus hőforrások gőzét a főzésben, a termálvizet pedig a fürdésben, mosásban és a gyógyításban hasznosították. A hévizek fűtésben és gyógyászatban való alkalmazása a modern világban ismét aktuálissá vált.
A 19. században a technika fejlődésével lehetővé vált a felszín alatt rejlő termikus erőforrások felfedezése és feltárása.Toscanában a természetes geotermikus energiát a bór és az ammónium vegyületek feldolgozására használták. Itt a geotermikus folyadékok voltak a legfontosabb bórforrások, míg a hőenergia mellékes volt.
Az elektromos energia termelése 1904-ben indult meg Piero Ginori Conti herceg munkássága által és 1913-ban a larderelloierőműben 250 kW energiát állítottak elő. A larderellói erőmű komplex jelenlegi teljesítménye meghaladja a 400 MW-ot és ezt egy fejlesztési program segítségével 880 MW-ra szeretnék növelni.
Másodjára Új-Zélandon, a Wairakei térséget fejlesztették az 1950-es évek elején, az észak-kaliforniai "Gejzír-mező" után, ahol 1960-ban indult meg a termelés. A világon ez utóbbi térséget fejlesztik a leginkább napjainkban, hiszen teljesítménye 2800 MW.
Franciaországban 1960 óta több mint 200 000 lakás fűtését oldják meg termálvíz segítségével. Olaszország és Izland avulkanikusan legaktívabb két európai ország, a Közép-Atlantikum vulkáni hátságán fekszenek, ennek ellenére a legfőbb, geotermikus energiát hasznosító nemzetek a Csendes-óceáni lemezszegély mentén csoportosulnak. Japán, a Fülöp-szigetekés Mexikó a jelenlegi technológia fejlesztésén dolgoznak.
Időközben tervek készültek a geotermikus hő közvetlen felhasználásának lehetőségére, a távfűtésben és a mezőgazdaságban. E téren Japán, Kína, a volt Szovjetunió utódállamai, Magyarország valamint Izland a fontosabb termelők. Az új technológiákat Franciaországban és más nyugat-európai országokban dolgozták ki. A geotermikus energia olcsó, megbízható, fenntartható és környezetbarát,[4] ám az emberi történelem nagy részében csupán a tektonikus törésvonalak közelében volt elérhető. A technológiai fejlődésnek köszönhetően azonban mára a geotermikus energia felhasználásának lehetőségei jelentős mértékben megnőttek, különösen olyan alkalmazások esetében mint a lakások fűtése.
Napjainkban a geotermikus energiát számos területen alkalmazzák:
- A mezőgazdaságban az üvegházak fűtése
- Lakások, lakótelepek fűtése
- Villamosenergia termelés
A geotermikus energia kitermelése
A termálkútból feltörő vizet gáztalanítják, ülepítik és sótartalmát részben eltávolítják, majd a felhasználás helyére szivattyúzzák, a lehűlt vizet pedig valamilyen vízáramba, vízgyűjtőbe vezetik. Amennyiben nincs vízutánpótlás – a rétegenergia csökkenése következtében idővel kevesebb vizet adnak.
A csökkenő víznyomást kompresszorral, búvárszivattyúval lehet növelni, de nem gazdaságos ez az eljárás. A legjobb megoldást a kitermelt és már lehűlt víz visszasajtolása jelenti, mely mérsékli a mély rétegekben található vízszint csökkenését.
A geotermikus energiát elektromos áram termelésére is hasznosítják, mely 2010-ben 10 715 MW kapacitást jelentett 24 országban, ami 67 246 GWh áramtermelést ért el.[5] Ez 2005-höz képest 20%-os bővülésnek felel meg a geotermikus áramtermelés terén. A geotermikus erőművek hagyományosan a lemezek törésvonalainál épültek, ám a bináris ciklus elvén működő erőművek és a javított geotermikus erőművek megjelenése erőteljesen kiszélesítette a lehetséges helyszínek körét.[6] Ennek ellenére a geotermikus energia felhasználásának továbbra is a közvetlen alkalmazás a leghatékonyabb módja, mely általában a fűtéshez szükséges energiát fedezi. A leglátványosabb eredményeket e téren Izland képes felmutatni, mely lakásainak 93 %-át fűti ily módon, évi 100 millió dollárt megtakarítva a folyamat során. Reykjavík, valaha a Föld legszennyezettebb városa mára az egyik legtisztábbnak számít, hála a geotermikus energiának.[7]
Magyarország geotermikus világhatalom
A legolcsóbb, leginkább gazdaságos megújuló energiaforrások egyike a geotermikus energia. A Föld mélyéből felfelé áradó hőenergia tekintetében kiváló adottságokkal rendelkezik Magyarország. Hévízkészletünk legkevesebb 500 milliárd köbméterre tehető, amiből mintegy 50 milliárd köbméter ki is termelhető. A geotermikus energia fűtési célú beruházása, jó adottságok esetében 5 év alatt is megtérülhet.
A Föld középpontja felé haladva, 1 kilométerenként átlagosan 30 Celsius-fokkal emelkedik a hőmérséklet. Vulkanikus területeken, üledékes medencékben (például Izland, Kárpát-medence) ennél nagyobb a hőmérséklet emelkedése. Hazánk nagy része ilyen üledékes medencén terül el, ezért geotermikus adottságai igen jók. A magyarországi átlagos geotermikus grádiens 5-7 Celsius-fok között mozog, ami a világ átlagos értékének 1,5-2-szerese. Ez azt jelenti, hogy Magyarország területén, a Föld belseje felé haladva, 100 méterenként a hőmérséklet átlagosan 5-7 Celsius-fokkal emelkedik.
A fenti termikus adottságok miatt nálunk 1000 méter mélységben a réteghőmérséklet eléri, sőt meg is haladja a 60 Celsius-fokot. 2000 méter mélységben pedig már 100 fok feletti hőmérsékletű, jelentős mezők terülnek el. Magyarország adottságait tekintve geotermikus nagyhatalom, a potenciális energiamennyiség az USA és Kína mellé emeli az országot a statisztikákban. Jelenleg a geotermikus energiafogyasztás a teljes energiafelhasználás 0,28 százalékát teszi ki hazánkban. Geotermikus energiából Magyarországon nincs villamosenergia-termelés, miközben a legnagyobb kitermelők - az USA és a Fülöp-szigetek - évente 2-2000 megawatt energiát termelnek ki készleteikből.
A Föld hőjének energiáját kétféle módon hasznosítják. A legelterjedtebb alkalmazási forma az, amikor a hőenergiát fűtésre, illetve használati melegvíz előállítására használják. A másik, kevésbé elterjedt alkalmazási lehetőség a 100 Celsius-fok feletti víz, illetve gőz energiájának elektromos árammá alakítása. Magyarország közismerten gazdag hévizekben, különösen a Duna-Tisza közén és a Nagyalföldön jelentős a készlet.
A geotermikus energia, a napenergiához hasonlóan korlátlan, de azzal ellentétben folytonos és viszonylag olcsón, gazdaságosan kitermelhető. A geotermikus villamostermelés révén az USA, évente 22 millió tonna széndioxiddal csökkentette a kibocsátását. A geotermikus erőmű több mint 95 százalékban hasznosít, szemben a 60-70 százalékos szén- és atomerőmű értékekkel. A geotermikus erőmű által termelt villamosenergia 0,05-0,08 dollár/kilowattóra árával gazdaságos, és ez az ár a technikai fejlesztésekkel tovább csökkenthető. A geotermikus erőmű esetén, mindössze 400 négyzetméter területre van szükség 1 gigawattóra energia megtermeléséhez, 30 év alatt. Ez az érték összevethető az atom- és szénerőművek területfoglalásával, hozzáértve az összes bányát és nyíltszíni kitermelést is. Ráadásul, ezek az erőművek segítik függetlenedni a gazdaságot az olaj importjától, csökkentik a kereskedelmi deficitet, és új munkahelyeket teremtenek.
Szegeden már használják
A geotermikus energia ezzel együtt nem alternatív, hanem additív energiaforrás, amely a többi energiahordozóval együtt hasznosítható. Gyakorlatilag kifogyhatatlan, de nálunk csak egyes helyeken koncentrálódó, helyi energiaforrás.
Fűtésre általában 100 Celsius-fok alatti hőmérsékletű geotermikus folyadékot használnak. Lehetőségeink nagyobb része még kiaknázatlan. Kilenc városban (Csongrád, Hódmezővásárhely, Kapuvár, Makó, Nagyatád, Szeged, Szentes, Szigetvár, Vasvár) a távfűtés egy részét ily módon fedezik.
KAPCSOLÓDÓ ANYAGOK:
A geotermikus energia a Föld belső hőjéből származó energia. A geotermikus energia korlátlan és folytonos energia nyereséget jelent. Termálvíz formájában viszont nem kiapadhatatlan forrás. Kitermelése viszonylag olcsó, a levegőt nem szennyezi.
 |
A geotermikus energia története Geotermikus energia Magyarországon |
A geotermikus energia története
A "geotermikus" kifejezés görög eredetű, jelentése: földi hő. A geotermikus források felfedezése egészen a római időkig nyúlik vissza. Legelőször a termálvizet alkalmazták, elsősorban gyógyászati, háztartási és pihenési célokra. Egykoron a brit római fürdővárosok a hévízforrásokat csőhálózat segítségével közvetlenül hasznosították. A rómaiak a hévizet a szem és bőrbetegségek kezelésére, míg Pompeiben az épületek fűtésére használták. Új-Zélandon az első polinéziai betelepülők akik az európai hatástól zavartalanul éltek ezer éven keresztül a 18. századig, a geotermikus hőforrások gőzét a főzésben, a termálvizet pedig a fürdésben, mosásban és a gyógyításban hasznosították. A hévizek fűtésben és gyógyászatban való alkalmazása a modern világban ismét aktuálissá vált.
A 19. században a technika fejlődésével lehetővé vált a felszín alatt rejlő termikus erőforrások felfedezése és feltárása. Toscanában a természetes geotermikus energiát a bór és az ammónium vegyületek feldolgozására használták. Itt a geotermikus folyadékok voltak a legfontosabb bórforrások, míg a hőenergia mellékes volt.
Az elektromos energia termelése 1904-ben indult meg Piero Ginori Conti herceg munkássága által és 1913-ban a larderelloi erőműben 250 kW energiát állítottak elő. A larderellói erőmű komplex jelenlegi teljesítménye meghaladja a 400 MW-ot és ezt egy fejlesztési program segítségével 880 MW-ra szeretnék növelni.
Másodjára Új-Zélandon, a Wairakei térséget fejlesztették az 1950-es évek elején, az észak-kaliforniai "Gejzír-mező" után, ahol 1960-ban indult meg a termelés. A világon ez utóbbi térséget fejlesztik a leginkább napjainkban, hiszen teljesítménye 2800 MW.
Franciaországban 1960 óta több mint 200 000 lakás fűtését oldják meg termálvíz segítségével. Olaszország és Izland a vulkanikusan legaktívabb két európai ország, a Közép-Atlantikum vulkáni hátságán fekszenek, ennek ellenére a legfőbb, geotermikus energiát hasznosító nemzetek a Csendes-óceáni lemezszegély mentén csoportosulnak. Japán, a Fülöp-szigetek és Mexikó a jelenlegi technológia fejlesztésén dolgoznak.
Időközben tervek készültek a geotermikus hő közvetlen felhasználásának lehetőségére, a távfűtésben és a mezőgazdaságban. E téren Japán, Kína, a volt Szovjetunió utódállamai, Magyarország valamint Izland a fontosabb termelők. Az új technológiákat Franciaországban és más nyugat-európai országokban dolgozták ki.
Napjainkban a geotermikus energiát számos területen alkalmazzák:
- A mezőgazdaságban az üvegházak fűtése
- Lakások, lakótelepek fűtése
- Villamosenergia termelés
Geotermikus energia Magyarországon
A Föld középpontja felé haladva, 1 kilométerenként átlagosan 30 Celsius-fokkal emelkedik a hőmérséklet. Vulkanikus területeken, üledékes medencékben (például Izland, Kárpát-medence) ennél nagyobb a hőmérséklet emelkedése. Hazánk nagy része ilyen üledékes medencén terül el, ezért geotermikus adottságai igen jók. A magyarországi átlagos geotermikus grádiens 5-7 Celsius-fok között mozog, ami a világ átlagos értékének 1,5-2-szerese. Ez azt jelenti, hogy Magyarország területén, a Föld belseje felé haladva, 100 méterenként a hőmérséklet átlagosan 5-7 Celsius-fokkal emelkedik.
A fenti termikus adottságok miatt nálunk 1000 méter mélységben a réteghőmérséklet eléri, sőt meg is haladja a 60 Celsius-fokot. 2000 méter mélységben pedig már 100 fok feletti hőmérsékletű, jelentős mezők terülnek el. Magyarország adottságait tekintve geotermikus nagyhatalom, a potenciális energiamennyiség az USA és Kína mellé emeli az országot a statisztikákban. Jelenleg a geotermikus energiafogyasztás a teljes energiafelhasználás 0,28 százalékát teszi ki hazánkban. Geotermikus energiából Magyarországon nincs villamosenergia-termelés, miközben a legnagyobb kitermelők - az USA és a Fülöp-szigetek - évente 2-2000 megawatt energiát termelnek ki készleteikből.
Fűtésre általában 100 Celsius-fok alatti hőmérsékletű geotermikus folyadékot használnak. Lehetőségeink nagyobb része még kiaknázatlan. Kilenc városban (Csongrád, Hódmezővásárhely, Kapuvár, Makó, Nagyatád, Szeged, Szentes, Szigetvár, Vasvár) a távfűtés egy részét ily módon fedezik.
A hőszivattyú egy olyan gép, amely hőt juttat hidegebb helyről melegebb helyre. Ezért hasonlít a hűtőgéphez, hiszen tulajdonképpen mindkettő ugyanazt teszi: a hideg részt hűti, a meleg részt fűti. A hőszivattyú esetében a meleg rész fűtésén van a hangsúly: egy lakást lehet fűteni a néhány fokos talaj hőjével! A kertben, a föld alatt néhány méterrel végigvezetett tömlőben a víz felmelegszik, majd ezt a hőt veszi fel a kerengetett folyadék a hőcserélőn keresztül az egyik oldalon, alacsony nyomáson. Ennek a folyadéknak a hője emelkedik meg a szűk keresztmetszetű csövön, ahol leadja azt. A folyamat megfordítható, nyáron a lakásban veszi fel a hőt a folyadék, és a föld alatti tömlőn adja le.
A hőt a talajból ugyan némi energiával lehet csak kivenni, cserébe viszont a befektetett energiának három-négyszeresét is előállíthatjuk hőenergia formájában! A különböző alternatív energiák együtt is alkalmazhatók, például a napkollektorral és hőszivattyúval.
Ha a víz nem jut ki a szabadba, akkor szivattyúval kell a felszínre juttatni. A kihűlt vizet azután vissza kell juttatni a mélybe, megelőzendő a forrás elapadását. Ez a módszer költségigényes, ezért maximálisan ki kell használni a rendelkezésre álló hőenergiát. A lakóházaknál elhasznált vizet, gazdasági épületek fűtésére, tovább lehet használni.
A fűtési rendszer hatékonysága megmutatja, hogy az abba juttatott egységnyi energiából mekkora rész hasznosul (hatásfok); elméletileg maximális értéke 100 százalék. A hőszivattyús rendszerek hatékonysági tényezője villamos hálózati szempontból többszörösen meghaladja a 100 százalékot, azaz a hőszivattyút működtető, 1 kilowatt teljesítményű kompresszor, 3-4, kedvező esetben 7 kilowatt fűtési teljesítményt produkál!
A hatékonysági tényező értéke természetesen függ a környezeti energiaforrás (talaj, talajvíz, levegő) hőmérsékletétől és az elérendő hőfoknak ettől való különbségétől. Ám, még -5 fokos levegőből is, 1 kilowatt villamosenergia segítségével, 2,5-3 kilowattnyi hőteljesítményt lehet előállítani. Az Ausztriában működő hőszivattyúk 25 százaléka a levegőből vonja el a fűtéshez szükséges energiát.
A hőszivattyús hőtermelés ma már kevesebbe kerül, mint a földgázzal működtetett rendszereké. Ezek kiváltásával, a megtakarítás, a beruházási költségek miatt hosszú megtérülésre kell számítani. A fűtőolajjal, vagy a PB gázzal működő rendszerek kiváltása hőszivattyúval 1,5-4 év múlva térül meg.
!!! EZ AZ OLDAL KIALAKÍTÁS ALATT !!! Folytatás!
Szavazás