Odnawialne źródła energii – geotermia

0
596

Energia ze źródeł geotermalnych wykorzystywana jest zarówno w celach grzewczych, jak też dla pozyskiwania energii mechanicznej i elektrycznej. Najstarszym, a obecnie najbardziej rozpowszechnionym sposobem wykorzystania energii geotermalnej jest jej bezpośrednie wykorzystanie do celów grzewczych. W Islandii istnieją ogromne instalacje wykorzystujące energię ze źródeł geotermalnych do ogrzewania domów oraz obiektów szklarniowych. Z kolei w Stanach Zjednoczonych w stanie Oregon oraz w Turcji, wody termalne stosowane są do nawadniania pól, w wyniku czego uzyskuje się większe zbiory soi, pomidorów lub kukurydzy. Pierwsza elektrownia wykorzystująca energię geotermiczną powstała we Włoszech w 1904 roku. W obecnej chwili wykorzystanie energii geotermicznej ograniczone jest do terenów wulkanicznych i powulkanicznych, na których energia ta dostępna jest na powierzchni ziemi lub na niewielkiej głębokości.

Energię geotermiczną wykorzystuje Islandia, Japonia, Nowa Zelandia, Włochy, Japonia i USA. W krajach tych pozyskiwana jest ona z gejzerów oraz z fumarol, czyli wyziewów par o temperaturach od 5000 do 1100 K. Wody te pochodzą z głęboko położonych warstw, często z ognisk wulkanicznych, stąd ich wysoka temperatura.
Wody termalne to wody podziemne, które po wypłynięciu w źródle mają naturalną temperaturę co najmniej 20oC. Temperatura ta mierzona jest na wypływie ze źródeł naturalnych. Wielkość ta stanowi granicę umowną, od wielu lat stosowaną w balneologii. Opiera się ona na relacji do temperatury ciała ludzkiego. Ciepło, które niosą wody termalne pochodzi z wnętrza Ziemi. Jego głównym składnikiem jest płynna magma, dodatkowym zaś procesy naturalnego rozkładu pierwiastków promieniotwórczych.

Takie źródła nazywa się w Polsce cieplicami. Powstają one w momencie, gdy woda opadowa dostaje się daleko w głąb ziemi szczelinami w skałach. W wodach tych znajdują się mikroelementy i pierwiastki śladowe, dlatego wody termalne wykorzystuje się także w kosmetyce i lecznictwie. Gorąca woda, której temperatura nie przekracza 60-100oC, znajduje się w Polsce na głębokości 1-3 km. Dla wyprodukowania z niej prądu potrzeba wodę gorącą wyprowadzić nad ziemię i z powrotem, po schłodzeniu, wtłoczyć do ziemi. Dopiero wówczas woda geotermalna zasili wymienniki dla odparowania niskowrzących czynników, które w stanie gazowym mogą napędzać turbiny i prądnice. Sprawność takich siłowni jest stosunkowo niska w porównaniu do elektrowni tradycyjnych. Ich moc może sięgać co najwyżej kilka megawatów. Rozpowszechnianie tego typu elektrowni ogranicza również fakt, że woda termalna jest przeważnie agresywna chemicznie i niszczy nawet stal nierdzewną. Źródła termiczne, te najbardziej dostępne można wykorzystać właściwie do kąpieli. Inne metody są obecnie w Polsce nieopłacalne.

Zasoby geotermalne występują prawie na 2/3 powierzchni Polski i liczą 6700 km2 ciepłych wód o temperaturze 30-120oC, co odpowiada co najmniej 12% zasobów polskiego węgla. Największe zasoby występują w tzw. pasie grudziądzko-warszawskim oraz szczecińsko-łódzkim, a także w pasach: karpackim i przedkarpackim. Jednakże nie przewiduje się ich wykorzystania do produkcji energii elektrycznej. Mogą jednak służyć do celów grzewczych, niekiedy z urządzeniami wspomagającymi, np. na gaz ziemny lub olej opałowy. Na szczególną uwagę pod względem występowania wód termalnych w polskich Karpatach zasługuje niecka podhalańska. Obecność wód termalnych w tym rejonie związana jest z odsłonięciem skrasowiałych i spękanych mezozoicznych, i eoceńskich skał węglanowych w Tatrach, gdzie następuje ich zasilanie wodami meteorycznymi. W stosunku do innych regionów Polski, w niecce podhalańskiej istnieją najlepsze warunki do praktycznego wykorzystania wód termalnych ze względu na korzystną budowę geologiczną skał,

wysoką temperaturę (do 86o C na wpływie), niską mineralizację, wysoką wydajność z pojedynczego ujęcia, dobrą odnawialność wody i łatwą dostępność terenu. Wody termalne najwcześniej zostały wykorzystane do celów grzewczych w rejonie Bańskiej i Białego Dunajca. Jednakże dotychczasowe doświadczenia wykazują, ż ich zastosowanie do celów grzewczych przez indywidualnych odbiorców to ciągle bardzo wysokie koszty sieci przesyłowej. Obecnie wody termalne są eksploatowane do celów grzewczych i jednocześnie rekreacyjno-rehabilitacyjnych w ośrodkach kąpielowych w Bukowinie Tatrzańskiej oraz w Białym Dunajcu. Zakłady geotermalne zlokalizowane są także w Pyrzycach koło Szczecina, w Mszczonowie na Mazowszu i w Uniejowie koło Koła.

1. Chowaniec J., Wody termalne. „Aura” 2010 nr 7, s. 8-11.
2. Gardzilewicz A., Perspektywy rozwoju polskiej energetyki. „Aura” 2011 nr 11, s. 4-6.
3. Miszczak M., Waszkiewicz Cz., Energia Słońca, wiatru i inne. Warszawa 1988.
4. Włudyka B., Wody termalne. Dużo więcej niż woda… „Aura” 2012 nr 6, s. 29-31.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here