Energia geotermiczna: hojna, opłacalna i…

9 Cze by zin

Energia geotermiczna: hojna, opłacalna i…

Jako stosunkowo czysta i zrównoważona alternatywa dla tradycyjnych źródeł energii, Energia geotermalna odgrywa ważną rolę w niezależności od nieodnawialnych zasobów, takich jak węgiel i ropa naftowa. Energia geotermalna jest nie tylko niezwykle powszechna, ale także niezwykle Ekonomiczna w porównaniu z innymi popularnymi formami energii odnawialnej.

Jednak, podobnie jak w przypadku innych źródeł energii, w sektorze energii geotermalnej należy zająć się pewnymi niedociągnięciami, takimi jak potencjał zanieczyszczenia powietrza i wód gruntowych. Jednak równoważąc zalety i wady energii geotermalnej, oczywiste jest, że zapewnia ona atrakcyjne, niedrogie i niezawodne źródło energii.

Zalety energii geotermalnej
Energia geotermalna ma wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi paliwami, takimi jak ropa naftowa, gaz i węgiel.

Jest czystszy niż tradycyjne źródła energii
Wydobycie energii geotermalnej nie wymaga spalania paliw kopalnych, takich jak ropa naftowa, gaz czy węgiel. Z tego powodu produkcja energii geotermalnej wytwarza tylko jedną szóstą dwutlenku węgla wytwarzanego przez elektrownię na gaz ziemny, która jest uważana za stosunkowo czystą. Co więcej, Energia geotermalna wytwarza niewiele lub nie zawiera gazu zawierającego siarkę lub podtlenek azotu.

Porównanie energii geotermalnej z węglem jest jeszcze bardziej imponujące. Średnia elektrownia węglowa w USA wytwarza około 35 razy więcej CO2 na kilowatogodzinę (kWh) energii elektrycznej niż to, co emituje instalacja geotermalna.

Energia geotermalna jest odnawialna i zrównoważona
Energia geotermalna jest również odnawialna, a zatem bardziej zrównoważona. Siła energii geotermalnej pochodzi z ciepła jądra Ziemi, co czyni ją praktycznie nieograniczoną.

Energia geotermalna odzyskana ze zbiorników ciepłej wody jest również uważana za zrównoważoną, ponieważ wodę można ponownie wprowadzić, podgrzać i ponownie wykorzystać.

Ponadto dostęp do tych zasobów będzie nadal rozszerzany wraz z rozwojem technologii Advanced geotermal Systems (EGS), strategii polegającej na pompowaniu wody do głębokich skał w celu ponownego otwarcia uskoków i zwiększenia przepływu gorącej wody i pary w studniach wydobywczych.

Energii w obfitości
Energia geotermalna pochodząca z jądra Ziemi jest dostępna niemal wszędzie, co czyni ją niezwykle obfitą. Zbiorniki geotermalne mogą być dostępne w odległości jednej lub dwóch mil od powierzchni Ziemi poprzez wiercenie, a po ich użyciu są dostępne przez cały dzień, każdego dnia. Kontrastuje to z innymi formami energii odnawialnej, takimi jak wiatr i energia słoneczna, które można uchwycić tylko w idealnych warunkach.

Wymagany jest tylko niewielki ślad ziemi
W porównaniu z innymi alternatywnymi opcjami energetycznymi, takimi jak energia słoneczna i wiatrowa, elektrownie geotermalne wymagają stosunkowo niewielkiej ilości ziemi netto do wytworzenia takiej samej ilości energii elektrycznej. Średnio elektrownia geotermalna wymaga tylko około 7 mil kwadratowych powierzchni Ziemi na terawatogodzinę (TWh) energii elektrycznej. Aby uzyskać tę samą wydajność, elektrownia słoneczna potrzebuje od 10 do 24 mil kwadratowych, a farma wiatrowa potrzebuje 28 mil kwadratowych.

Jest wspierany przez ciągłe innowacje
Energia geotermalna wyróżnia się również ciągłymi innowacjami, które sprawiają, że źródło energii jest jeszcze bardziej obfite i zrównoważone. Ogólnie rzecz biorąc, oczekuje się, że ilość energii wytwarzanej z instalacji geotermalnych wzrośnie do nieco ponad 52 miliardów kWh do 2050 r., w porównaniu z 16 miliardami kWh w 2019 r. Oczekuje się, że dalsze wykorzystanie i rozwój technologii EGS rozszerzy obszar geograficzny pozyskiwania energii geotermalnej.

Wykorzystanie energii geotermalnej daje cenne produkty uboczne
Wykorzystanie pary geotermalnej i gorącej wody do wytwarzania energii daje kolejny produkt uboczny: odpady stałe, takie jak cynk, siarka i krzemionka. Historycznie uważano to za wadę, ponieważ materiały musiały być odpowiednio utylizowane w zatwierdzonych miejscach, co zwiększyło koszty konwersji energii geotermalnej na użyteczną energię elektryczną.

Na szczęście niektóre cenne produkty uboczne, które można odzyskać i poddać recyklingowi, są teraz celowo wydobywane i sprzedawane. Jeszcze lepiej: produkcja odpadów stałych jest zwykle tak niska, że nie ma znaczącego wpływu na środowisko.

Wady energii geotermalnej
Energia geotermalna ma wiele zalet w porównaniu z mniej odnawialnymi opcjami, ale nadal istnieją negatywne aspekty związane z kosztami finansowymi i środowiskowymi, takimi jak wysokie zużycie wody i potencjał degradacji siedlisk.

Wymaga to wysokich inwestycji początkowych
Zamiast wymagać wysokich kosztów eksploatacji i konserwacji, elektrownie geotermalne wymagają wysokich początkowych inwestycji-około 2500 USD za zainstalowany kilowat (kw). Kontrastuje to z około 1600 USD za kw dla turbin wiatrowych, co sprawia, że energia geotermalna jest droższa niż niektóre alternatywne opcje energii. Co ważniejsze, nowe elektrownie węglowe mogą kosztować nawet 3500 USD za kw, więc energia geotermalna pozostaje opłacalną opcją pomimo wysokich wymagań kapitałowych.

Energia geotermalna była związana z trzęsieniami ziemi
Elektrownie geotermalne Zwykle ponownie wprowadzają wodę do zbiorników ciepła poprzez pompowanie do głębokich studni. Umożliwia to roślinom usuwanie wody wykorzystywanej do produkcji energii przy jednoczesnym zachowaniu trwałości zasobów-woda, która jest ponownie wprowadzana, może zostać podgrzana i ponownie wykorzystana. EGS wymaga również wtrysku wody do studni w celu rozszerzenia pęknięć i zwiększenia produkcji energii.

Niestety proces pompowania wody przez głębokie studnie był związany ze zwiększoną aktywnością sejsmiczną w bezpośrednim sąsiedztwie tych studni. Te łagodne wstrząsy nazywane są mikro-trzęsieniami ziemi i często nie są zauważane.

W produkcji wykorzystuje się dużą ilość wody
Wykorzystanie wody może stanowić wyzwanie zarówno dla tradycyjnej produkcji energii geotermalnej, jak i technologii EGS. W standardowych elektrowniach geotermalnych woda jest wydobywana z podziemnych złóż geotermalnych. Chociaż nadmiar wody jest zwykle wstrzykiwany z powrotem do zbiornika przez głęboką studnię, proces ten może prowadzić do ogólnego spadku lokalnych poziomów wód gruntowych.

Zużycie wody jest jeszcze wyższe w przypadku wytwarzania energii elektrycznej z energii geotermalnej za pośrednictwem EGS. Wynika to z faktu, że do wiercenia i budowy studni potrzebne są duże ilości wody, a także inna infrastruktura zakładu, stymulowanie odwiertów i eksploatacja zakładu.

Może powodować zanieczyszczenie powietrza i wód gruntowych
Chociaż wykorzystanie energii geotermalnej jest mniej szkodliwe dla środowiska niż wydobycie ropy naftowej lub wydobycie węgla, wykorzystanie energii geotermalnej może pogorszyć jakość powietrza i wód gruntowych. Emisje składają się głównie z dwutlenku węgla, gazu cieplarnianego, ale oznacza to znacznie mniej szkód niż instalacje na paliwach kopalnych, które wytwarzają podobną ilość energii. Narażenie na wodę gruntową jest w dużej mierze związane z dodatkami stosowanymi w celu zapobiegania osadzaniu się ciał stałych w drogim sprzęcie i obudowach wiertniczych.

Ponadto woda geotermalna często zawiera całkowite rozpuszczone ciała stałe, fluorek, chlorek i siarczan na poziomach przekraczających pierwotne i wtórne standardy wody pitnej. Kiedy woda ta zamienia się w parę i ostatecznie skrapla się i wraca pod ziemię, może to spowodować zanieczyszczenie powietrza i wód gruntowych. Jeśli wyciek wystąpi w EGS, zanieczyszczenie może osiągnąć jeszcze wyższe stężenia. Wreszcie elektrownie geotermalne mogą prowadzić do emisji pierwiastków takich jak rtęć, bor i arsen, ale skutki tych emisji są nadal badane.

Było to związane ze zmienionymi siedliskami
Oprócz potencjalnego zanieczyszczenia powietrza i wód gruntowych, wytwarzanie energii geotermalnej może spowodować zniszczenie siedlisk w pobliżu studni i elektrowni. Wiercenie w zbiornikach geotermalnych może potrwać kilka tygodni i wymaga ciężkiego sprzętu, dróg dojazdowych i innej infrastruktury; w rezultacie proces ten może zakłócać roślinność, dziką przyrodę, siedliska i inne naturalne cechy.

Wymaga wysokich temperatur
Zasadniczo elektrownie geotermalne wymagają temperatury cieczy co najmniej 300 stopni Fahrenheita, ale mogą wynosić nawet 210 stopni. Mówiąc dokładniej, temperatura wymagana do wykorzystania energii geotermalnej różni się w zależności od rodzaju elektrowni. Instalacje parowe typu flash wymagają temperatur wody powyżej 360 Stopni Fahrenheita, a rośliny z podwójnym cyklem zwykle potrzebują tylko temperatur od 225 stopni do 360 Stopni Fahrenheita.

Oznacza to, że zbiorniki geotermalne muszą znajdować się nie tylko w odległości jednej lub dwóch mil od powierzchni Ziemi, ale także w miejscu, w którym woda może być ogrzewana przez magmę jądra Ziemi. Inżynierowie i geolodzy określają możliwe lokalizacje elektrowni geotermalnych, studzienek testowych burzy, aby pomieścić zbiorniki geotermalne.

Byzin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *