GEOTERMALNA  ENERGIJA

Geotermalna energija je toplota Zemljine notranjosti. Globalno, geotermalne izvore predstavljajo akumulirana toplotna energija v notranjosti zemlje oziroma v masi kamnin in v tekočih fluidih Zemljine skorje. V Zemljini notranjosti nastajajo ogromne količine toplote, ki nenehno potujejo iz globin na Zemljino površje. Večina toplotne energije se prenaša s konvekcijo toplote. Geotermalna energija se sestoji iz treh komponent:

  1. energetskega toka skozi Zemljino skorjo v obliki prenosa snovi (magma, voda, para, plin),
  2. toka toplote zaradi prevodnosti,
  3. energije, ki je uskladiščena v kamninah in fluidih  zemljine skorje.

 Ta naravna energija je ekonomsko pomembna pod pogojem, da je koncentrirana na omejenemu področju, kot so rudna nahajališča in naftna ležišča, torej v vulkanskih in geotermalnih področjih Zemlje. Toplota Zemljine skorje vodi iz samega Zemeljskega jedra. Na površje pride čez mlajše magmatske intruzije in s kodukcijo čez globoke tektonske diskordance ter dovodne vulkanske kanale. Značilni izviri geotermalne energije nastajajo tudi pri razpadu radioaktivnih elementov v Zemljini skorji in drugimi kemičnimi procesi, ki se v njej dogajajo. Temperatura zemlje se poveča za 1°C (geotermična stopinja) na vsakih 33 metrov njene globine. Če je povišanje večje, govorimo o pozitivni anomaliji ali povišani geotermični stopnji ali geotermičnemu gradientu. Bistveni pokazatelj perspektivnosti nekega območja je geotermična anomalija, ki z hidrološkega in hidrokemičnega stališča daje jasno sliko možnosti in načina izkoriščanja energetskega potenciala. Konvencionalno izrabo geotermalne energije ponavadi delimo na:

Vsi trenutno uporabljeni načini izkoriščanja geotermalne energije temeljijo na odvzemu energije iz naravnih geotermalnih sistemov, katerim energijo dovaja voda iz okolice in jo hkrati prenaša tudi znotraj sistema samega. Voda dovaja energijo tudi na površje, kjer jo izrabljamo. S proizvodnjo začno padati tlaki v geotermalnem sistemu, kar povzroča dotok dodatne vode in energije v sistem, ki ga izkoriščamo. Takšni pogoji so značilni za obnovljive vire energije, kjer poteka nadomeščanje in izkoriščanje energije približno enako hitro.

geotermal.jpg (31484 bytes)
Shematski prikaz sistema za izkoriščanje geotermalne energije

Od tega pravila odstopa metoda vroče kamnine "Hot-Dry-Rock" . Podlaga te zamisli je ustvariti umeten geotermalni sistem, v katerega skozi eno vrtino v neprepustno kamnino injektiramo vodo, iz druge vrtine pa izkoriščamo uskladiščeno toploto.   Ta metoda je še vedno v obdobju preskušanja, saj je bila v dosedanjih sistemih proizvodnja mogoča le nekaj mesecev. Za zdaj še ne vemo, ali bo v bližnji prihodnosti ta način proizvodnje že ekonomsko sprejemljiv, vsekakor pa mora biti prenos energije v sistemu suhe vroče kamnine v obliki konvekcije in usmerjen proti toplotnim izmenjevalnikom. Zaradi velike časovne konstante, ki označuje proces konvekcije, je suha vroča kamnina končen vir energije, medtem ko so naravni geotermalni sistemi obnovljivi viri energije.
   V Sloveniji se največ uporabljajo nizkotemperaturni viri geotermalne energije. Največ raziskav je bilo narejenih v severovzhodnem delu Slovenije. Sicer pa so  geotermično perspektivne regije v Sloveniji:

Vsa našteta območja uporabljajo izvore za balneološke in rekreativne namene. Le v Topolšici in Čatežu izkoriščajo toplo vodo s pomočjo toplotne črpalke za ogrevanje prostorov in Toplih gred. Ker je potencial geotermalne energije pri nas kar ugoden, se na tem področju dela kar nekaj raziskav, izkušnje pa si izmenjujemo z Islandci.  Na internetu sem na naslovu:   http://www.povezave.com/strani/bervo/  zasledil samostojnega podjetnika, ki se že ukvarja z  ogrevanjem samostojnih stanovanjskih hiš. Po elektronski pošti mi je posredoval informacije  o ceni in možnosti izvedbe. Cena je odvisna od velikosti objekta in geološke sestave tal. Povprečna cena z vsemi pridobljenimi dokumenti in celotna izvedba do priključka na centralno ogrevanje znaša med 2,5 do 3 miljoni Slovenskih tolarjev za objekt velikosti od 150 do 180 m2 . Plačilo pa je možno tudi z ekološkim kreditom 80%, ostalo pa z gotovino. Zagotovil  mi je tudi, da je izvedba možna na vseh lokacijah.   Princip ogrevanja izgleda dokaj enostavno. Enostaven princip ogrevanja stanovanjske hiše z geotermalno energijo na sliki spodaj.

geotr.jpg (17344 bytes)Uporaba termalne vode v prave energetske namene je precej draga, ker se visokotemperaturna voda nahaja v globokih predterciarnih dolomitih in apnencih (globine čez 4000 m) z temperaturo vode čez 170°C ter ocenjeno izdatnostjo okrog 20 l/s. Najnovejše raziskave bodo zagotovo odgovorile na vprašanje ekonomske rentabilnosti takšne investicije. Dosedanje izkušnje kažejo, da je termalna voda slabo izkoriščena, ker se ne uporablja v industriji in v toplifikaciji stanovanjskih blokov (večjih uporabnikov). Dodatno zajemanje nizkotemperaturne vode se ocenjuje na 200-300 l/s vode z temperaturo 40-70°C.(Vir: http://www.ljudmila.org/sef/geotermalna.htm )