Πώς να αξιοποιήσετε στο έπακρο τη γεωθερμική ενέργεια στον σημερινό κόσμο

La γεωθερμική ενέργεια Είναι μια από τις ενέργειες ανανεώσιμος παλαιότερη και ταυτόχρονα λιγότερο αξιοποιημένη αν τη συγκρίνουμε με άλλες όπως η ηλιακή ή η αιολική ενέργεια. Παρά το γεγονός ότι είναι μια τεχνολογία γνωστή εδώ και δεκαετίες, η χρήση της έχει αποκτήσει μεγαλύτερη σημασία τα τελευταία χρόνια λόγω της αύξησης της ζήτησης για βιώσιμες και καθαρές πηγές ενέργειας.

Η γεωθερμική ενέργεια χρησιμοποιεί την εσωτερική θερμότητα της Γης για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή την παροχή θέρμανσης. Τρυπώντας την επιφάνεια της Γης σε περιοχές με υψηλή θερμική δραστηριότητα, μπορείτε να αποκτήσετε πρόσβαση σε βαθύτερα στρώματα όπου η θερμοκρασία είναι αρκετά υψηλή για να θερμάνει το νερό. Αυτή η διαδικασία απελευθερώνει ατμό που χρησιμοποιείται για τη μετακίνηση στροβίλων που συνδέονται με γεννήτριες ηλεκτρικής ενέργειας ή απευθείας στη θέρμανση αστικών και αγροτικών υποδομών. Η εξαγωγή αυτής της θερμότητας πραγματοποιείται κυρίως σε συγκεκριμένα μέρη, που χαρακτηρίζονται από την παρουσία γεωλογικών παραγόντων όπως ηφαίστεια ή τεκτονικά ρήγματα, γεγονός που καθιστά την κατανομή των γεωθερμικών φυτών άνιση στον πλανήτη.

Η διαδικασία εξόρυξης γεωθερμικής ενέργειας

Εκμετάλλευση του γεωθερμική ενέργεια Είναι μια τεχνική διαδικασία που απαιτεί γεώτρηση στη γη σε μέρη όπου η υπόγεια θερμοκρασία είναι αρκετά υψηλή για να γίνει χρήση θερμικών πόρων. Αυτός ο τύπος ενέργειας βρίσκεται σε βάθη που ποικίλλουν μεταξύ 3.000 και 10.000 μέτρων κάτω από την επιφάνεια της Γης. Σε αυτά τα βάθη, τα υπόγεια ύδατα θερμαίνονται από τα θερμά πετρώματα μέχρι να φτάσουν σε θερμοκρασίες που μπορεί να ξεπεράσουν τους 300 ºC σε ορισμένες περιπτώσεις.

Η διαδικασία ξεκινά με τη διάνοιξη πηγαδιών που επιτρέπουν την εξαγωγή νερού και ατμού από το εσωτερικό της Γης. Αυτός ο ατμός διοχετεύεται για να θέσει σε κίνηση έναν ή περισσότερους στρόβιλους που συνδέονται με ηλεκτρικές γεννήτριες. Μετά τη χρήση, το νερό και ο ατμός μπορούν να εγχυθούν ξανά στο υπέδαφος για να ξεκινήσει ξανά ο κύκλος, καθιστώντας αυτό το σύστημα κλειστό βρόχο που ελαχιστοποιεί τη μαζική εξόρυξη υπόγειων πόρων.

Τύποι γεωθερμικών πόρων

Υπάρχουν διάφοροι τύποι γεωθερμικών πόρων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ενέργειας:

• Ξηρά γεωθερμικά συστήματα: Αποτελούνται από περιοχές όπου οι υπόγειοι βραχώδεις σχηματισμοί δεν περιέχουν νερό, αλλά έχουν αρκετά υψηλές θερμοκρασίες. Αυτά τα συστήματα απαιτούν την έγχυση νερού στα πετρώματα για την παραγωγή ατμού.
• Δεξαμενές ξηρού ατμού: Σε αυτόν τον τύπο συστήματος, ο ατμός παγιδεύεται σε υπόγειες κοιλότητες. Αυτός ο ατμός μπορεί να εξαχθεί απευθείας για την κίνηση των στροβίλων.
• Δεξαμενές ζεστού νερού: Είναι τα πιο συνηθισμένα. Σε αυτές τις δεξαμενές, τα υπόγεια ύδατα βρίσκονται σε υψηλή θερμοκρασία και, αφού εξαχθούν, γίνονται ατμός όταν αποσυμπιέζονται.
• Ενισχυμένα Γεωθερμικά Συστήματα (EGS): Εδώ οι βραχώδεις σχηματισμοί τροποποιούνται με τη θραύση τους (παρόμοια με την υδραυλική ρωγμή στη βιομηχανία αερίου), επιτρέποντας στο νερό να κυκλοφορεί μέσα από τις ρωγμές και να θερμαίνεται, δημιουργώντας ατμό.

Όσον αφορά την τεχνολογία, υπάρχουν διάφοροι τρόποι μετατροπής της γεωθερμικής θερμότητας σε ηλεκτρική ενέργεια:

1. Ξηρά φυτά ατμού: Χρησιμοποιούν απευθείας γεωθερμικό ατμό για να μετακινήσουν τους στρόβιλους.
2. Ατμομηχανές flash: Το ζεστό νερό σε υψηλή πίεση αποσυμπιέζεται και μετατρέπεται σε ατμό, ο οποίος στη συνέχεια κινεί τις τουρμπίνες.
3. Εγκαταστάσεις δυαδικού κύκλου: Χρησιμοποιείται δευτερεύον ρευστό με χαμηλότερο σημείο βρασμού από το νερό, το οποίο επιτρέπει την παραγωγή ενέργειας σε σχηματισμούς με χαμηλότερες θερμοκρασίες.

Πλεονεκτήματα χρήσης γεωθερμικής ενέργειας

Η γεωθερμική ενέργεια έχει πολλαπλά οφέλη που την καθιστούν ελκυστική εναλλακτική σε άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας:

• Πρόκειται για ένα ανανεώσιμες πηγές, αφού η διαθέσιμη θερμική ενέργεια στο εσωτερικό της Γης είναι πρακτικά απεριόριστη σε ανθρώπινη κλίμακα.
• Είναι ικανό να παράγει συνεχώς ενέργεια 24 ώρες της ημέρας, σε αντίθεση με την ηλιακή ή την αιολική ενέργεια, που εξαρτώνται από τις καιρικές συνθήκες και την ώρα της ημέρας.
• Η γεωθερμική ενέργεια έχει α χαμηλό αποτύπωμα άνθρακα, που συμβάλλει στον μετριασμό της κλιματικής αλλαγής. Δεν υπάρχουν καύσεις ή σημαντικές εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.
• ο Τα γεωθερμικά φυτά καταλαμβάνουν λίγο χώρο σε σύγκριση με ηλιακούς ή υδροηλεκτρικούς σταθμούς.

Επιπλέον, διεθνείς μελέτες τονίζουν ότι η γεωθερμική ενέργεια μπορεί να αποτελέσει βασική λύση για πολλούς αναπτυσσόμενες χώρες που έχουν σημαντικό γεωθερμικό δυναμικό. Περιφέρειες όπως Αφρική, Ασία και μέρη του Νότια Αμερική Διαθέτουν τεράστιους γεωθερμικούς πόρους που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη μείωση της εξάρτησής τους από τα ορυκτά καύσιμα και στη βελτίωση της πρόσβασης στην ηλεκτρική ενέργεια.

Νέα τάση: γεωθερμική ενέργεια παγκοσμίως

Η γεωθερμική ενέργεια έχει αποκτήσει ιδιαίτερη σημασία σε χώρες όπως π.χ ΗΠΑ e Indonesia, που είναι παγκόσμιοι ηγέτες τόσο σε εγκατεστημένη ισχύ όσο και σε νέα έργα. Οι Ηνωμένες Πολιτείες, από την πλευρά τους, έχουν φτάσει σε εγκατεστημένη ισχύ άνω των 3.900 MW το 2023, ενώ η Ινδονησία έχει επεκτείνει την ισχύ της στα 2.418 MW, με σημαντικές επενδύσεις με στόχο την επέκταση τα επόμενα χρόνια.

Άλλες χώρες όπως Türkiye, Φιλιππίνες y Μεξικό Έχουν επίσης σημειώσει πρόοδο σε αυτόν τον τομέα. Η Τουρκία, για παράδειγμα, κατάφερε να ξεπεράσει τα 1.600 MW εγκατεστημένης ισχύος το 2023 και, αν και η ανάπτυξή της είναι πιο αργή, παραμένει μια από τις κορυφαίες χώρες στην Ευρώπη.

Προκλήσεις και μειονεκτήματα

Παρά τα πολλά πλεονεκτήματά της, η χρήση της γεωθερμικής ενέργειας δεν είναι χωρίς προκλήσεις. Ο πρώτος περιορισμός είναι ότι μόνο σε συγκεκριμένες γεωγραφικές περιοχές, όπως αυτές με ηφαιστειακή δραστηριότητα και τεκτονικά ρήγματα, βρίσκονται γεωθερμικοί πόροι σε ποσότητες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για παραγωγή ενέργειας. Κατά συνέπεια, η εφαρμογή του σε παγκόσμιο επίπεδο είναι περιορισμένη.

Επιπλέον, υψηλό κόστος εξερεύνησης και γεώτρησης Τα αρχικά είναι κρίσιμος παράγοντας. Η γεώτρηση σε μεγάλα βάθη είναι μια εξαιρετικά δαπανηρή διαδικασία και η φάση της εξερεύνησης εγκυμονεί κινδύνους, καθώς η επιτυχία στην εξόρυξη αποδοτικών πόρων δεν είναι πάντα εγγυημένη.

Ένα άλλο μειονέκτημα είναι ότι, αν και η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να είναι σταθερή όταν η μονάδα είναι σε λειτουργία, η ικανότητα αξιοποίησής της εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις γεωλογικές συνθήκες του τόπου. Διακυμάνσεις στη διαθεσιμότητα θερμικών πόρων μπορεί να σημαίνουν διακυμάνσεις στην απόδοση της εγκατάστασης.

Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι, σε ορισμένες περιπτώσεις, η ακατάλληλη χρήση των εγκαταστάσεων μπορεί να οδηγήσει σε υπόγεια υποβάθμιση, η οποία θα μπορούσε να προκαλέσει ζημιές στους υδροφόρους ορίζοντες ή ακόμη και να προκαλέσει μικροσεισμούς γνωστούς ως προκληθέντες σεισμοί.

Επομένως, εξακολουθούν να υπάρχουν οικονομικά και τεχνικά εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν ώστε η γεωθερμική ενέργεια να επεκταθεί παγκοσμίως. Ωστόσο, αυτοί οι περιορισμοί αντιμετωπίζονται μέσω της τεχνολογικής προόδου και της εφαρμογής συστημάτων μετριασμού του κινδύνου.

Με τα συνεχιζόμενα έργα και τη συνεχή πρόοδο στις νέες τεχνολογίες γεωτρήσεων και παραγωγής, η γεωθερμική ενέργεια συνεχίζει να τοποθετείται ως μία από τις πιο βιώσιμες και στρατηγικά βιώσιμες λύσεις για το μέλλον της παγκόσμιας ενέργειας.