Γεωθερμία

ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Geothermia/0_Intro_100.jpg    

Γεωθερμία είναι η αποθηκευμένη στη γη θερμότητα, μέσα στα θερμά ρευστά (νερό και ατμό) και πετρώματα. Θερμά για τις κλιματολογικές συνθήκες της χώρας μας θεωρούνται τα ρευστά ή πετρώματα με θερμοκρασία μεγαλύτερη των 25οC. Η θερμική ενέργεια που περιέχεται σε αυτά είναι η γεωθερμική ενέργεια.

Οι υψηλές θερμοκρασίες που συναντάμε στα βαθιά στρώματα του πλανήτη μας οφείλονται στη μετάπτωση των ραδιενεργών ισοτόπων των στοιχείων Ουρανίου, Θορίου και Καλίου, καθώς και στο βαρυτικό πεδίο της γης.

Οι ποσότητες θερμότητας που είναι αποθηκευμένες μέσα στη γη είναι τεράστιες. Η χρήση αυτής της ενέργειας όμως είναι οικονομικά σύμφορη μόνο όπου οι γεωλογικές, υδρολογικές και γεωφυσικές συνθήκες του χώρου επιτρέπουν την ανάπτυξη ενός γεωθερμικού συστήματος. Το γεωθερμικό σύστημα συνίσταται σε υπόγειο νερό το οποίο κυκλοφορεί σε βάθος έως λίγων χιλιομέτρων, και εκεί θερμαίνεται από την επαφή του με θερμά πετρώματα. Καθώς το θερμό νερό είναι λιγότερο πυκνό από το κρύο, τείνει στη συνέχεια να ανέλθει προς την επιφάνεια λόγω άνωσης.

Τα γεωθερμικά συστήματα δημιουργούνται συνήθως σε περιοχές με ενεργή ηφαιστειότητα, όπου η θερμότητα του πετρώματος αυξάνει στο βάθος πάνω από τα μέση γήινη βαθμίδα (2,5~3°C/100m), γεγονός που επιτρέπει την ανάπτυξη μεγάλων θερμοκρασιών σε μικρά σχετικά βάθη και κάνει οικονομικά συμφέρουσα την εκμετάλλευση της γήινης θερμότητας. Όταν στην περιοχή αυτή υπάρχει ταμιευτήρας νερού με ικανό στεγανό κάλυμμα για την αποφυγή διάχυσης της θερμότητας, αυτός θερμαίνεται και κάνει δυνατή την εκμετάλλευση του γεωθερμικού πεδίου (η περιοχή που φιλοξενεί τα θερμά ρευστά) μέσω της απόληψής του είτε από τις φυσικές θερμές πηγές, είτε - κατά κανόνα - μέσω γεωτρήσεων (Σχήμα 1). Παρά ταύτα, οικονομικά ενδιαφέροντες γεωθερμικοί ταμιευτήρες φιλοξενούνται και σε περιοχές μακριά από πρόσφατη ηφαιστειότητα, σε περιοχές όπου έντονη ενεργή εφελκυστική τεκτονική δημιουργεί, με τη λέπτυνση του φλοιού και τα μεγάλα –βαθιά ρήγματα, ανώμαλες θερμικά συνθήκες και επιτρέπει την ανάπτυξη τέτοιων συστημάτων.

Geothermia/1sx_Geoth_Model_100.jpg
Σχήμα 1

Σε ορισμένες περιοχές, έχει γίνει επίσης προσπάθεια για την εκμετάλλευση της θερμότητας που φιλοξενείται σε θερμά ξηρά πετρώματα, με ζεύγη γεωτρήσεων οι οποίες εισάγουν κρύο νερό από τη μία και αντλούν θερμότερο από την άλλη πλευρά. Τα μέχρι σήμερα αποτελέσματα από αυτές τις προσπάθειες δεν ήταν σύμφορα οικονομικά.

Οι χρήσεις του γεωθερμικού ρευστού διαφοροποιούνται σημαντικά ανάλογα με το ύψος της θερμοκρασίας του, και γι αυτό κατηγοριοποιούνται σε:

- Υψηλής θερμοκρασίας (“υψηλής ενθαλπίας”), με θερμοκρασίες μεγαλύτερες των 150°C , για παραγωγή ηλεκτρισμού.

- Μέσης θερμοκρασίας (“μέσης ενθαλπίας”), με θερμοκρασίες μεταξύ 100-150°C, και

- Χαμηλής θερμοκρασίας (“χαμηλής ενθαλπίας”), με θερμοκρασία μικρότερη των 100°C, για «άμεσες χρήσεις» (θέρμανση χώρων, ξήρανση προϊόντων κ.α.).

Τα γεωθερμικά ρευστά των θερμών πηγών αξιοποιούνται από την αρχαιότητα σε όλο τον πλανήτη, όμως για λουτροθεραπευτικούς μόνο σκοπούς.

Η χρήση της γεωθερμικής ενέργειας ξεκινά στη βιομηχανική εποχή στις 4 Ιουλίου του 1904, όταν κινείται με γεωθερμικό ατμό η πρώτη γεννήτρια παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος, στο Λαρντερέλο της Ιταλίας. Το 1944, η εγκατεστημένη ηλεκτρική ισχύς παραγωγής στο Λαρντερέλο ήταν ήδη 127 MW.

Η ενεργειακή κρίση της δεκαετίας του -70 και η εκρηκτική επιδείνωση των περιβαλλοντικών προβλημάτων, προσανατόλισε την ενεργειακή πολιτική σε παγκόσμιο επίπεδο στην προσπάθεια ανάπτυξης και χρήσης των ανανεώσιμων ήπιων μορφών ενέργειας και από τότε η γεωθερμία αρχίζει να αναπτύσσεται με γοργούς ρυθμούς. Μόνο την προηγούμενη δεκαετία (1990-2000) η εγκατεστημένη ισχύς παραγωγής ηλεκτρισμού με γεωθερμία αυξήθηκε περίπου 45%. Η παρούσα κατάσταση της χρήσης γεωθερμικής ενέργειας στον πλανήτη συνοψίζεται στο Σχήμα 2 και τον Πίνακα 1 που παρατίθενται.

Geothermia/3asx_geoth_use1_100.jpg
Σχήμα 2 Πίνακας 1

Η γεωθερμική ενέργεια καλύπτει σήμερα μόνο το 0,5% των ενεργειακών αναγκών του πλανήτη. Με αυτή την έννοια δεν είναι μία σοβαρή πηγή ενέργειας. Μπορεί όμως να γίνει καθοριστικός παράγοντας και μοχλός ανάπτυξης σε τοπικό και περιφερειακό επίπεδο περιοχών που είναι προικισμένες σε θερμά ρευστά. Η Ισλανδία καλύπτει το 50% των ενεργειακών αναγκών της με γεωθερμική ενέργεια.

Ένα χρήσιμο παραπροϊόν των γεωθερμικών ρευστών είναι κατά περιπτώσεις τα άλατα που αυτά περιέχουν. Στο Λαρντερέλο εξάγεται από αυτά βόριο, στην Ιαπωνία καίσιο, στην Καλιφόρνια υδράργυρος και άλλα βασικά μέταλλα.


Χρήσεις της Γεωθερμικής Ενέργειας

Η Κατάσταση στην Ελλάδα

Το Γεωθερμικό Πεδίο της Νισύρου
 
Επόμ. >
Copyright 2008 Ινστιτούτο Γεωλογικών και Μεταλλευτικών Ερευνών, Ελλάδα