Геотермальна енергія, її переваги та недоліки

Глибоко під земною поверхнею міститься величезна кількість енергії, яку можна використовувати для різних цілей. Втім, видобути її не завжди просто. Чому саме, і які аргументи промовляють за і проти втручання в земну кору, ми розглянемо у цій статті.

Що таке геотермальна енергія і як її видобувають?

Геотермальна енергія – це тепло Землі, приховане під її поверхнею. Температура всередині Землі зростає зі збільшенням глибини, і за оцінками експертів, сягає в серцевині планети до 7000 градусів за Цельсієм. За людськими масштабами ці запаси просто невичерпні, і основним питанням стає метод її видобутку.

Поверхнева та глибинна енергія

Глибина ґрунту відіграє важливу роль у питанні про переваги та недоліки геотермальної енергії. В основному, експерти розрізняють поверхневу і глибинну енергію Землі. Для отримання поверхневої енергії бури опускаються на глибину до 400 метрів. Далі відбувається закладка ґрунтових зондів. За допомогою теплообмінника енергія Землі "поглинається" і транспортується вгору. Як ця технологія виглядає на практиці, дивіться на прикладі теплових насосів розсіл/вода.

Теплова енергія, отримана таким чином, використовується для випаровування холодоагенту. Згодом випари гарячого холодоагенту стискаються, і при цьому температура підвищується ще більше. Отримане тепло може використовуватися для опалення приміщення та приготування гарячої води. Глибинна геотермальна енергія добувається на глибині понад 400 м. Для отримання теплової енергії на таких глибинах використовуються спеціальні машини та технології.

Переваги та недоліки геотермальної енергії

Розглядаючи переваги та недоліки геотермальної енергії, не слід залишати без уваги два аспекти: невичерпність та дуже гарний екологічний баланс.

Енергія Землі невичерпна і доступна всюди

На думку експертів, тепло, приховане під земною поверхнею, походить з декількох джерел. З одного боку, це процеси радіоактивного розпаду в глибині планети, що виділяють величезну кількість енергії. З іншого боку, це залишкова енергія з часів формування Землі. Наскільки величезними є ці запаси енергії, можна уявити на підставі чисел, які опублікувала німецька Федеральна асоціація геотермальної енергії. Кількість енергії, що прихована під територією Німеччини на глибині від 3000 до 7000 метрів, достатня, щоб забезпечити країну електроенергією та теплом протягом наступних 10000 років!

Екологічний баланс – суттєва перевага

Ще однією перевагою геотермальної енергії є той факт, що під час її видобутку майже не виробляється СО2. Крім того, теплова енергія доступна практично скрізь. Тут не потрібні великі енерговитрати на доставку – порівняйте з транспортуванням нафти чи газу з одного регіону планети в інший! Не менш важливо й те, що використовується ця енергія різними способами. Окрім класичного призначення для опалення, енергія Землі може використовуватися для виробництва електроенергії (передусім це стосується глибинної енергії).

Втім, рентабельність не гарантована

Щоб отримати енергію з глибини планети, не обійтись без буріння. Також треба прокладати ґрунтові зонди. Оскільки шари Землі мають неоднаковий характер у різних місцях, робота іноді пов'язана з дуже високими витратами. Крім того, особливо при видобуванні енергії з великої глибини, резервуар, що використовується для зберігання енергії, може бути не розрахований на таку кількість тепла. Тому прибутковість не завжди гарантується. Існують також геологічні та геотехнічні ризики. Оскільки з розривом земної поверхні пов'язані вібрації, це може призвести навіть до легкого землетрусу. У деяких випадках при добуванні енергії з Землі може відбутися деформація ґрунту й просідання будинків.

Потреба в тепловому насосі

Розглядаючи переваги й недоліки геотермальної енергії, не можна оминути увагою конструкцію та принцип дії теплового насосу типу розсіл/вода. Лише він дає можливість використовувати енергію з глибині Землі, наприклад, для опалення або гарячого водопостачання. З глибинною геотермальною енергією – це  геотермальні електростанції та їх експлуатація, які в деяких випадках викликають дуже високі витрати. Важливим моментом також є велика кількість необхідних державних дозволів на бурові роботи, які треба отримувати як приватним споживачам, так і великим корпораціям.

Висновок від Мін Дук Нгуєна

Переваги й недоліки геотермальної енергії можна розглядати з огляду на різні аспекти, такі як економічна вигода та турбота про довкілля. Безперечним плюсом є величезна кількість енергії, яка доступна практично кожному безкоштовно. З іншого боку, не завжди вдається досягнути економічного ефекту. Тому точне проектування та втілення в життя дуже важливе – не тільки для великих геотермальних електростанцій, але також і для менших систем, таких як тепловий насос.

Джерело: heizung.de

18.05.2018