Η γεωθερμική ενέργεια θεωρείται ως μία από τις εναλλακτικές λύσεις στη χρήση ορυκτών καυσίμων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας
Εικόνα από τον Payal Mehta από το Pixabay
Η γεωθερμική ενέργεια είναι ένας τύπος ανανεώσιμης ενέργειας που λαμβάνεται από θερμότητα που προέρχεται από το εσωτερικό της Γης. Η διαδικασία αξιοποίησης αυτής της ενέργειας γίνεται μέσω μεγάλων διατρήσεων στο έδαφος, καθώς η θερμότητα του πλανήτη μας βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια της Γης. Ελληνικής προέλευσης, η λέξη «γεωθερμική» σχηματίζεται από τους όρους geo , που σημαίνει Γη και θερμό , που αντιστοιχεί στη θερμοκρασία.
Αυτή η πηγή ενέργειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα (χωρίς να απαιτείται παραγωγή ενέργειας στα φυτά, χρησιμοποιώντας μόνο τη θερμότητα που παράγεται από το έδαφος) ή έμμεσα (όταν η θερμότητα αποστέλλεται σε μια βιομηχανία που τη μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια). Η γεωθερμική ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση νερού σε κατοικημένες περιοχές ή ακόμα και σε ολόκληρες πόλεις κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή θερμότητας και για χρήση σε θερμαντήρες ή θερμικές συσκευές σε θερμοκήπια, χώρους ψαρέματος ή χώρους αναψυχής.
Στη Βραζιλία, η γεωθερμική ενέργεια χρησιμοποιείται μόνο σε χώρους αναψυχής. Δύο πόλεις που χρησιμοποιούν τις θερμικές πηγές τους για τον τουρισμό είναι οι Poços de Caldas (MG) και Caldas Novas (GO). Αυτά τα μέρη έχουν την εμφάνιση των νερών που θερμαίνονται από τη γεωθερμική διαδικασία. Εκτός από τις υψηλές θερμοκρασίες, αυτά τα νερά έχουν μεγάλες ποσότητες ανόργανων συστατικών που είναι καλά για το δέρμα και για ολόκληρο τον οργανισμό, όπως κάλιο, σελήνιο, ασβέστιο, ψευδάργυρος, χλωριούχα και μαγνήσιο.
Γήινη δομή
Η Γη καλύπτεται από τον φλοιό της γης, ένα λεπτό στρώμα βράχων που βρίσκεται πάνω από το μανδύα, ένα στρώμα με μεγάλο βάθος και αποτελείται βασικά από μάγμα. Το αποτέλεσμα μιας διαδικασίας σύντηξης, αυτό το υλικό είναι ένα μείγμα πετρωμάτων σε υγρή ή πάστα μορφή, διαλυμένα αέρια και κρύσταλλοι.
Όλη αυτή η εσωτερική θερμότητα εκδηλώνεται σε ορισμένες περιοχές της επιφάνειας, συνήθως σε ηφαιστειακές εκρήξεις, γεωλογικές ρωγμές ή περιοχές εσωτερικής θέρμανσης, προκαλώντας την εμφάνιση θερμοπερατών ατμού και θερμών πηγών.
Γεωθερμικά φυτά
Τα γεωθερμικά φυτά μετατρέπουν τη γεωθερμική ενέργεια που λαμβάνεται από τη θερμότητα που προέρχεται από το εσωτερικό της Γης σε ηλεκτρική ενέργεια, εμφυτεύεται κοντά στις περιοχές όπου υπάρχει μεγάλη ποσότητα ατμού και ζεστού νερού. Με αυτόν τον τρόπο, οι γεωθερμικές δεξαμενές παρέχουν την απαραίτητη ενέργεια για την τροφοδοσία των γεννητριών στροβίλων, παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια. Το πρώτο γεωθερμικό εργοστάσιο κατασκευάστηκε στην Ιταλία το 1904.
Πώς παράγεται η γεωθερμική ενέργεια;
Τα γεωθερμικά φυτά είναι υπεύθυνα για τη μετατροπή της εσωτερικής θερμότητας της Γης σε ηλεκτρική ενέργεια. Το πρώτο στάδιο αυτής της διαδικασίας είναι η δέσμευση ζεστού νερού ή ατμού μέσα στη Γη μέσω ειδικά σχεδιασμένων σωλήνων. Στη συνέχεια, αυτός ο ατμός κατευθύνεται στα φυτά, όπου απελευθερώνεται υπό ισχυρή πίεση. Όταν απελευθερώνεται, ο ατμός κινεί τους στροβίλους που περιστρέφονται μηχανικά. Τέλος, οι στρόβιλοι οδηγούν τη γεννήτρια που παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
Σε ορισμένα συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της θερμότητας της Γης, το νερό εγχύεται στο θερμαινόμενο υπέδαφος έτσι ώστε να μετατρέπεται σε θερμότητα και να επιστρέφει με τη μορφή ατμού, ο οποίος, όπως στην προηγούμενη περίπτωση, οδηγεί τους στροβίλους που ενεργοποιούν τη γεννήτρια. .
Αναπτύσσονται προηγμένες μέθοδοι γεώτρησης, με στόχο την αύξηση της εκμετάλλευσης αυτής της ηλεκτρικής πηγής και τη μείωση του κόστους που προκύπτει από την απώλεια μηχανημάτων. Εάν αυτό είναι δυνατό, οι γεωθερμικές πηγές θα μπορούσαν να ανταγωνιστούν στις παγκόσμιες αγορές ενέργειας, οι οποίες επί του παρόντος ελέγχονται από τη χρήση ορυκτών καυσίμων.
Γεωθερμική ενέργεια στη Βραζιλία και παγκοσμίως
Οι τρεις χώρες με τη μεγαλύτερη παραγωγή γεωθερμικής ενέργειας στον κόσμο είναι οι Ηνωμένες Πολιτείες, οι Φιλιππίνες και η Ινδονησία. Εκτός από αυτές, άλλες χώρες έχουν επιλέξει την παραγωγή γεωθερμικής ενέργειας, όπως η Κίνα, η Ιαπωνία, η Χιλή, το Μεξικό, η Γαλλία, η Γερμανία, η Ελβετία, η Ουγγαρία και η Ισλανδία.
Επί του παρόντος, περίπου 25 χώρες στον πλανήτη χρησιμοποιούν γεωθερμική ενέργεια και στη Βραζιλία δεν υπάρχει μεγάλη δυνατότητα εκμετάλλευσης αυτού του είδους ενέργειας, καθώς διερευνάται σε περιοχές μετάβασης μεταξύ τεκτονικών πλακών. Επιπλέον, δεν υπάρχει μεγάλο κίνητρο για τη χρήση του. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η χώρα διαθέτει έναν ισχυρό ενεργειακό πίνακα που έχει δημιουργηθεί σε βάσεις νερού, εκτός από τη χρήση άλλων πηγών ενέργειας όπως το φυσικό αέριο.
Πλεονεκτήματα της γεωθερμικής ενέργειας
Τα κύρια πλεονεκτήματα της γεωθερμικής ενέργειας είναι:
- Δεν λειτουργεί με καύση καυσίμων. Επομένως, δεν υπάρχει ανάγκη εισαγωγής και αγοράς πρώτων υλών, μειώνοντας το κόστος παραγωγής. Δαπάνες λιγότερες για γεωθερμικούς σταθμούς παρά για πετρέλαιο ή πυρηνικούς σταθμούς, που έχουν υψηλό κόστος για την αγορά πρωτογενών προϊόντων ·
- Δεν εκπέμπει ρυπογόνα αέρια. Αυτό σημαίνει ότι δεν συμβάλλει στην εντατικοποίηση του φαινομένου του θερμοκηπίου, σε αντίθεση με τα ορυκτά καύσιμα.
- Μην βλάψετε το έδαφος. Παρά την εσωτερική διάτρηση, η γεωθερμική ενέργεια δεν φθείρει το έδαφος, δεν πλημμυρίζει μεγάλες περιοχές ή μολύνει υπόγεια ύδατα, όπως και με άλλες πηγές ενέργειας.
- Δεν είναι ευάλωτο στο κλίμα. Οι κλιματικές διακυμάνσεις δεν επηρεάζουν τη λειτουργία των γεωθερμικών φυτών, σε αντίθεση με αυτό που συμβαίνει με την ηλιακή ή αιολική ενέργεια, για παράδειγμα.
- Οφέλη για τις απομακρυσμένες περιοχές. Σε περιοχές όπου δεν υπάρχει επαρκής πρόσβαση στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, οι γεωθερμικές εγκαταστάσεις μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες του πληθυσμού, ιδίως σε περιοχές κατάλληλες για την εγκατάστασή τους.
- Έχει ευέλικτη παραγωγή. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε αυτές τις εγκαταστάσεις μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη ζήτηση, όχι ανάλογα με τις δεξαμενές νερού ή τη διαθεσιμότητα πρώτων υλών, μεταξύ άλλων.
Μειονεκτήματα της γεωθερμικής ενέργειας
Τα κύρια μειονεκτήματα είναι:
- Πιθανή βύθιση του εδάφους. Παρόλο που δεν φθείρεται το έδαφος, οι γεωθερμικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής μπορούν να φθείρουν τις εσωτερικές περιοχές του φλοιού, κάτι που μπορεί να προκαλέσει κούνημα στην επιφάνεια. Επομένως, σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι απαραίτητο να εγχύσετε νερό ή άλλο συστατικό για να γεμίσετε τις εσωτερικές συνθέσεις.
- Ηχορύπανση και υψηλή τοπική θέρμανση. Γενικά, οι γεωθερμικές εγκαταστάσεις κάνουν πολύ θόρυβο, γεγονός που, προστιθέμενο στην υψηλή τοπική θέρμανση, καθιστά την εγκατάσταση κοντά σε σπίτια και κοινότητες ανέφικτη.
- Εκπομπές H2S (υδρόθειο). Μαζί με τους υδρατμούς, είναι συνηθισμένο να απελευθερώνεται διοξείδιο του θείου, το οποίο μπορεί να μην προσβάλλει την ατμόσφαιρα, αλλά είναι επιβλαβές για την ανθρώπινη υγεία, εκτός από το ότι είναι πολύ διαβρωτικό και με δυσάρεστη οσμή.
- Λειτουργεί σε λίγα μόνο μέρη. Όπως και με τις περισσότερες πηγές ενέργειας, η γεωθερμία μπορεί να λειτουργήσει μόνο σε ευνοϊκές περιοχές, με υψηλή εσωτερική θέρμανση και όπου η πρόσβαση σε θερμικές περιοχές είναι εύκολη και λιγότερο ακριβή. Αυτό αποτρέπει τη χρήση του στα περισσότερα μέρη.
- Πιθανή μόλυνση ποταμών και λιμνών. Τα θερμικά υγρά μπορούν να απελευθερώσουν ορυκτές συνθέσεις που, εάν δεν διατηρηθούν σωστά, μπορούν να επηρεάσουν την πορεία του νερού σε περιοχές κοντά στα φυτά.
- Υψηλό επενδυτικό κόστος. Αν και η συντήρηση των γεωθερμικών εγκαταστάσεων είναι μικρή, η κατασκευή και η εγκατάστασή τους είναι δαπανηρή λόγω της τεχνολογίας που χρησιμοποιείται στη διαδικασία, ένας παράγοντας που μπορεί να αλλάξει τα επόμενα χρόνια.
Παρόλο που αποτελεί ανανεώσιμη πηγή ενέργειας και δεν εκπέμπει αέρια θερμοκηπίου, η γεωθερμική ενέργεια εξακολουθεί να έχει σημαντικά μειονεκτήματα. Η έκθεση μεγάλης κλίμακας στο υδρόθειο, για παράδειγμα, μπορεί να προκαλέσει ποικίλες βλάβες στην υγεία ενός εργαζομένου.
Οι ερεθισμοί στα μάτια, τη μύτη ή το λαιμό είναι μερικά από τα αρχικά συμπτώματα. Τα προβλήματα μπορούν επίσης να επηρεάσουν το αναπνευστικό σύστημα, προκαλώντας απώλεια μνήμης, πονοκεφάλους και ακόμη και εξασθενημένη κινητική λειτουργία. Επιπλέον, οι ειδικοί λένε ότι μπορεί να εμφανιστούν συμπτώματα όπως καρδιακή ανεπάρκεια, νεφρική ανεπάρκεια, έμετος, κνησμός και ερυθρότητα του δέρματος, για να μην αναφέρουμε πιθανές μη αναστρέψιμες συνέπειες, όπως ψυχολογικές διαταραχές.
