Energia geotermală

Energia geotermala este o forma de energie regenerabila obtinuta din caldura aflata in interiorul Pamantului. Apa fierbinte si aburii captati in zonele cu activitate vulcanica si tectonica sunt utilizate pentru incalzirea locuintelor si pentru producerea electricitatii.

Centralele electrice geotermale folosesc caldura Pamantului pentru a produce electricitate. La kilometri adancime in Pamant, in zonele calde ale scoartei sunt forate gauri, iar apa fierbinte este pompata catre suprafata, unde creeaza abur folosit la actionarea turbinelor. Ciclul se reia, prin pomparea apei racite inapoi in pamant. Electricitatea poate fi produsa astfel numai in locurile in care scoarta Pamantului a captat apa fierbinte si abur in subteran.

Exista trei tipuri de centrale geotermale care sunt folosite, in prezent, pe Glob si care depind de starea fluidului (vapori sau lichid) sau de temperatura acestuia:

- ,,Centralele Uscate" au fost primele tipuri de centrale construite, care utilizeaza abur din izvorul geotermal;

- ,,Centralele Flash" sunt cele mai raspandite centrale; ele folosesc apa la temperaturi de 360? F (182? C), injectand-o la presiuni inalte in echipamentul de la suprafata;

- ,,Centralele cu ciclu binar" difera de primele doua prin faptul ca apa sau aburul din izvorul geotermal nu vine in contact cu turbina, respectiv generatorul electric; apa folosita atinge temperaturi de pana la 400? F (200?C).

Cuvantul geotermic (geotermal) cuprinde doua parti: geo, cu sensul de pamant, si termic, care inseamna caldura. Astfel, centralele geotermale utilizeaza caldura din pamant. Cu toate acestea, exista cateva aplicatii diferite ale tehnologiei geotermale.Caldura pamantului poate fi folosita pentru a genera electricitate, de obicei pe scara de centrale electrice.

Cand apa este adusa in contact cu pietrele extrem de fierbinti, se formeaza aburi, care pot fi folosite pentru a invarti o turbina si pentru a genera electricitate, ca intr-o centrala hidroelectrica sau o turbina eoliana. In mod traditional, centralele geotermale au fost asezate in regiunile rare in care activitatea vulcanica este aproape de suprafata Pamantului (in mare parte din Islanda si parti din Noua Zeelanda).

Centralele geotermale de incalzire si de racire nu sunt atat de bine cunoscute de catre publicul larg, chiar daca acestea au mai multe avantaje cheie si sunt in continua crestere in popularitate. In Statele Unite se folosesc peste un milion de pompe de caldura cuplate in pamant. Aproximativ jumatate din aceste sisteme sunt folosite de catre clienti pentru servicii rezidentiale si jumatate pentru servicii comerciale, institutionale, si de guvern. In fiecare an, proprietarii americani instaleaza mai mult de 50.000 de pompe geotermice de caldura.

Exista o multime de motive bune pentru a investi intr-un sistem geotermic. Un sistem cuplat in pamant este extrem de fiabil, eficient, silentios si include beneficii considerabile pentru mediu. Un sistem geotermal ofera constant, chiar si controlul temperaturii si umiditatii pe parcursul zilei si noptii, fara explozii extreme de aer cald sau rece, asociate cu echipamente conventionale.

Tehnologiile geotermale utilizeaza resursele regenerabile (de energie) pentru a genera energie electrica sau de incalzire si racire in timp ce produce niveluri foarte scazute de emisii de gaze cu efect de sera. Astfel ele au un rol important in realizarea obiectivelor in siguranta energetica, dezvoltarea economica si in atenuarea schimbarilor climatice.

Pentru a genera energie electrica, de obicei, sunt necesare resurse geotermale cu temperaturi de peste 100?C. Resursele energetice ce acopera o gama mai larga de temperaturi, pot fi folosite in aplicatii cum ar fi: termoficarea spatiilor mari, piscine incalzite, incalzirea solului, acvacultura, iaz de incalzire, procesul industrial de incalzire si topire al zapezii.

Racirea suprafetelor, de asemenea, poate fi realizata de instalatiile geotermale prin utilizarea de caldura condusa de chillere de absorbtie ca o alternativa la chillere electrice de compresie.

Chiar si temperaturile modeste gasite la adancimi mai mici pot fi folosite pentru a extrage sau stoca energie termica, pentru incalzire si racire, prin pompe de caldura cu sursa instalata in sol.

Energia geotermica este compatibila cu ambele tipuri de energie (electrica si termica) si poate produce energie electrica si caldura in combinate de caldura si centralele electrice (cogenerare).

Energia geotermica? face parte din clasa energiilor regenerabile (verzi) si reprezinta? caldura care provine din interiorul Pamantului (prin roci si fluide subterane); se obtine prin captarea apei fierbinti si a aburilor din zonele cu activitate vulcanica? si tectonica sau a caldurii subpamantene. Poate fi folosita? pentru incalzire (a locuintei, a apei), dar si pentru producerea curentului electric. Este o energie nepoluanta?, iar oamenii au folosit izvoarele cu ape calde timp de mii de ani, cu diverse scopuri: pentru baie, ca sursa de apa de gatit, apoi in statiuni balneare si, intr-un final, pentru a produce energie din ele. Acum, cu energie geotermala se incalzesc locuinte, se cresc plante in sere, se usuca recolte, se incalzeste apa in crescatorii de pesti, se realizeaza procese industriale (precum pasteurizarea laptelului) etc. Cel mai bun exemplu de orientare catre beneficiile energiei geotermale este Islanda, unde se extrage apa fierbinte de la adancimi variate: de la 500 de metri adancime se extrage apa de 150?C, iar de la 1000 de metri adancime, apa de 300?C.

"Locuitorii Islandei au realizat ca, in loc sa? aiba? cenusa toxica de la termocentrale, mai bine folosesc apa calda de sub ei. Acum, 80% din energia lor este din resurse geotermale, iar 12% din alte resurse regenerabile. Aproape toate locuintele din capitala statului, Reykjavik, sunt incalzite cu apa termala; energia electrica este obtinuta tot din resurse geotermale, prin folosirea caldurii si aburilor" (Radu Dimeca, presedinte Rosenc, organizatie care promoveaza energia regenerabila, citat de Adevarul).

Caldura generata de Pamant porneste inca de la nucleul acestuia unde temperaturile pot ajunge si la 6000?C. Caldura de la nucleu este mai apoi transferata invelisului exterior. Datorita presiunii si a temperaturilor extrem de mari, unele roci se topesc, formand astfel magma care fiind mai usoara decat roca solida urca spre scoarta terestra. Aceasta magma, incalzeste rocile si apele subterane din scoarta Pamantului, temperaturile lor ajungand si pana la 370?C.

Centrale geotermale folosesc aburul pentru a genera electricitate. Aburul pune in miscare o turbina, care angreneaza un generator care produce energie electrica. Multe centrale energetice folosesc inca combustibili fosili pentru a incalzi apa. Centralele geotermale insa, folosesc aburul produs de izvoarele termale sau de apa incalzita de rocile fierbinti, care se afla la cativa kilometri sub pamant.

Pentru a putea extrage caldura din rocile fierbinti, se injecteaza prin crapaturi apa sub presiune la cativa kilometri adancime, in zonele calde ale scoartei terestre, care apoi iese pe alta parte incalzita la temperaturi mari, sub forma de aburi. Acesti aburi, supraincalziti la minim 150?C, se folosesc, prin intermediul unei turbine, la angrenarea generatorului de curent al centralei. Apa racita rezultata este pompata din nou in adancuri si astfel se reia ciclul.

Pentru a folosi aburul produs de izvoarele termale, se realizeaza un foraj, prin care apa fierbinte la presiuni mari, se ridica la suprafata. Cand presiunea scade, apa foarte fierbinte incepe sa se transforme in abur care este directionat spre turbina care angreneaza generatorul. Apa racita se injecteaza inapoi in pamant. In cazul in care temperatura apei nu este optima, aceasta se incalzeste prin diferite metode.

1. Utilizarea energiei geotermale

1.1. Utilizarea directa a energiei geotermale

Rezervoarele geotermale, care se gasesc la cativa kilometri in adancul scoartei terestre, pot fi folosite pentru incalzire directa, aplicatii ce poarta numele de utilizare directa a energiei geotermale. In sistemele moderne, se construiesc fantani in rezervoarele geotermale si se obtine un flux continuu de apa fierbinte (fig. 1.1).

Apa este adusa la suprafata printr-un sistem mecanic, iar un alt ansamblu o reintroduce in put dupa racire, sau o evacueaza la suprafata.

Aplicatiile caldurii geotermale sunt foarte variate. Ele includ incalzirea locuintelor (individual sau chiar a unor intregi orase), cresterea plantelor in sere, uscarea recoltelor, incalzirea apei in crescatorii de pesti, precum si in unele procese industriale, cum este pasteurizarea laptelui.

1. Geotermalism si centrale geotermale, Marcel Rosca;

2. Energia geotermala, Ioan Veres;

3. Contributii privind valorificarea energiei solare si a energiei geotermale, Teodor Maghiar;

4. Surse regenerabile de energie - Manual;

5. Energia din surse regenerabile, Bent Sorensen;

6. http://www.energeia.ro;

7. http://www.ondrill.ro/blog/pompe-de-caldura

8. http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_geotermic%C4%83

9. http://www.termo.utcluj.ro/regenerabile/3_1.pdf