Energie geotermală

Intoducere:

Energia geotermala reprezinta caldura continuta in fluidele si rocile subterane. Este nepoluanta, regenerabila si poate fi folosita in scopuri diverse: incalzirea locuintelor, industrial sau pentru producerea de electricitate

Sisteme geotermale - tipologii:

Sistemele geotermice se clasifica in functie de temperatura si presiunea sistemului si de modul in care energia termica este transferata spre sol. Se identifica urmatoarele tipuri de sisteme geotermice:

Sisteme cu convectie hidrotermica

Acestea se caracterizeaza prin faptul ca in scoarta terestra exista canale radiale prin care un agent termic (abur sau lichid) circula si transfera energia termica de la o sursa eruptiva profunda (magma) spre exterior. Aceste sisteme sunt deosebit de avantajoase, deoarece potentialele la care se obtine energia termica sunt ridicate. In aceste cazuri, agentul termic obtinut are un continut redus de gaze (CO2 + H2S), ceea ce simplifica valorificarea caldurii. Temperaturile obtinute ating 240 grade C.

In cazul in care agentul termic este aburul, acesta poate fi valorificat direct in instalatii electroenergetice (zona Geygers Field – California, Loradello – Italia si Matsukawa – Japonia).

In cazul in care agentul termic este apa, aceasta este transferata prin convectie spre un al doilea rezervor, de dimensiuni variabile, situat la adancimi suficient de mici pentru a putea fi exploatat prin forare.

Sistemele geotermale cu apa sunt de circa 20 de ori mai frecvente decat sistemele cu abur si se intalnesc de obicei in regiuni vulcanice si cu o activitate seismica puternica (de exemplu, in partea de vest a Americii de Nord).

Apa geotermala are un continut pronuntat de saruri, variabil in limite largi. In cazul folosirii apei industriale in instalatiile energetice, din cauza pericolului depunerilor, in majoritatea cazurilor se insereaza schimbatoare de caldura de suprafata. Desi acestea degradeaza nivelul exergetic al sursei, utilizarea lor este necesara pentru a evita depunerea sarurilor in instalatii cu efect de deteriorare a coeficientului de transfer termic si de obturare a sectiunii libere de trecere a apei prin conducte.

Schimbatoarele de caldura transfera efectul amintit in circuitul primar, in acest caz intervenind depuneri si obturari. Inlocuirile si curatirile afecteaza suprafete mult mai mici, cu efect favorabil asupra cheltuielilor de intretinere si exploatare.

Din cauza caracterului sezonier al necesitatilor de energie termica pentru incalzirea locuintelor, pentru rentabilizarea exploatarii se utilizeaza si consumatori suplimentari ca: sere, crescatorii de peste, instalatii de prelucrare a pastei de lemn si a hartiei, instalatii de uscare etc.

Sisteme cu transfer conductiv

Aceste sisteme se caracterizeaza prin faptul ca la adancimi destul de mici se gasesc rezervoare termice continute in roci impermeabile, cu porozitate foarte scazuta.

Disponibilitatile oferite de aceste rezervoare sunt mult mai mari decat ale sistemelor cu convectie hidrotermica.

Sisteme cu zacaminte geopresurizate

Acestea constau in rezervoare de apa acoperite cu o izolatie impermeabila, fiind supuse la presiuni ridicate. Apa continuta in aceste rezervoare are salinitate scazuta si este saturata cu gaze naturale recuperabile. Aceste sisteme au raspandire in intreaga lume.

Sistemele geopresurizate pot fi exploatate atat termic, cat si hidraulic. Energia mecanica obtinuta prin utilizarea energiei hidraulice poate fi folosita pentru antrenarea instalatiilor mecanice complementare din constructii, cu efect favorabil asupra randamentului global al sistemului.

Sisteme cu magma

Roca topita, vulcanica, constituie o sursa termica de mari dimensiuni, care ar putea fi utilizata in obtinerea de energie termica si mecanica.

Pompe termice:

O pompa de caldura este un sistem de incalzire si/sau climatizare care foloseste caldura stocata in pamant pentru a incalzi/climatiza o locuinta. Pompele de caldura geotermale se bazeaza pe faptul ca temperatura in sol, la cativa metri adancime, este destul de constanta pe toata perioada anului.