Centralele Geotermale

Centralele geotermale au ca scop unic captarea energiei geotermale emisa de Pamant. Principiul de functionare este simplu: se injecteaza prin crapaturi apa sub presiune la cativa kilometri adancime, in zonele calde ale scoartei terestre, apa iese pe alta parte incalzita sub forma de aburi, care sunt apoi transformati in electricitate. Ciclul se reia prin pomparea apei acum racite.

Printre dezavantajele centralelor geotermale se numara cresterea instabilitatii solului din zona, putand fi cauzate chiar si cutremure de intensitate redusa. In plus, zonele cu activitate geotermala se racesc dupa cateva decenii de utilizare, deci nu se poate vorbi de o sursa infinita de energie, dar cu siguranta avem de-a face cu surse regenerabile. O explicatie pentru racirea zonelor cu activitate geotermala ar fi si faptul ca centrala geotermala instalata este prea mare pentru capacitatea de incalzire a zonei respective.

Printre avantajele centralelor geotermale se numara faptul ca energia rezultata este curata pentru mediul inconjurator si regenerabila. In plus centralele geotermale nu sunt afectare de conditiile meteorologice si ciclul noapte/zi. Energia geotermala este si mai ieftina de obicei decat cea rezultata din combustibilii fosili.

Ca scurt istoric, energia geotermala si izvoarele cu apa calda au fost folosite in secolele trecute pentru spalat si incalzit locuinte, in 1904 fiind inregistrata prima utilizare in vederea producerii electricitatii (un generator care alimenta 4 becuri). Din 1911 pana in 1958 a existat o singura centrale geotermala, moment in care Noua Zeelanda s-a alaturat producatorilor de electricitate din energie geotermala.

Energia geotermică este o formă de energie obţinută din căldura aflată în interiorul Pamântului. Apa fierbinte şi aburii, captaţi în zonele cu activitate vulcanică şi tectonică, sunt utilizaţi pentru încălzirea locuinţelor şi pentru producerea electricităţii.

Tipuri de Centrale Geotermale

Exista trei tipuri de centrale geotermale care sunt folosite la aceasta data pe glob pentru transformarea puterea apei geotermala in electricitate: 'uscat'; 'flash' si 'binar', depinzand dupa starea fluidului: vapori sau lichid, sau dupa temperatura acestuia.

- Centralele 'Uscate' au fost primele tipuri de centrale construite, ele utilizeaza abur din izvorul geotermal.

"Centrala Geotermala Uscata"

Centralele 'Flash' sunt cele mai raspandite centrale de azi. Ele folosesc apa la temperaturi de 360° F(182° C), injectand-o la presiuni inalte in echipamentul de la suprafata.

"Centrala Geotermala 'Flash'"

Centralele cu ciclu binar difera fata de primele doua, prin faptul ca apa sau aburul din izvorul geotermal nu vine in contact cu turbina,respectiv generatorul electric. Apa folosita atinge temperaturi de pana la 400° F(200°C).

In sectorul energetic din majoritatea statelor europene s-au produs transformari majore determinate de necesitatea cresterii sigurantei in alimentarea cu energie a consumatorilor, iar in cadrul acestei cerinte, sursele regenerabile de energie ofera o solutie viabila, inclusiv aceea de protectie a mediului inconjurator.

Siguranta alimentarii cu energie a consumatorilor din statele membre ale Uniunii Europene este asigurata in mod obligatoriu prin luarea in considerare a importurilor, in conditiile liberalizarii pietei de energie si in conformitate cu nevoia stringenta de atenuare a impactului asupra mediului climatic planetar.

Necesitatea de asigurare a unei dezvoltari energetice durabile, concomitent cu realizarea unei protectii eficiente a mediului inconjurator a condus – in ultimii 10 – 15 ani – la intensificarea preocuparilor privind promovarea resurselor regenerabile de energie si a tehnologiilor industriale suport. Politica UE in acest domeniu, exprimata prin Carta Alba si Directiva Europeana 2001/77/CE privind producerea de energie din surse regenerabile, prevede ca, pana in anul 2010, Uniunea Europeana largita va trebui sa isi asigure necesarul de energie in proportie de circa 12% prin valorificarea surselor regenerabile. In acest context, in multe tari europene dezvoltate (Franta, Italia, Germania, Austria), posesoare de resurse geotermale similare cu cele ale Romaniei, preocuparile s-au concretizat prin valorificarea pe plan local / regional, prin conceperea si realizarea unor tehnologii eficiente si durabile, care au condus la o exploatare profitabila, atat in partea de exploatare a resurselor (tehnologii de foraj si de extractie din sondele geotermale), cat si in instalatiile utilizatoare de la suprafata.

In functie de temperatura inregistrata la sursele hidrogeotermale (valorificate prin foraj si extractie) din Romania, geotermia de „joasa entalpie“ se inregistreaza la ape de adancime (cu temperaturi cuprinse intre 25oC si 60oC) si, respectiv, geotermia de temperatura medie („ape mezotermale“), cu temperatura de la 60oC pana la maximum 125oC.

Resursele geotermale de joasa entalpie se utilizeaza la incalzire si la prepararea apei calde pentru consum, in imobile rezidentiale (locuinte), anexe industriale, tertiare – servicii (birouri, spatii de invatamant si educatie, spatii comerciale si sociale, spitale etc.) sau constructii agrozootehnice (sere, solarii, ferme pentru cresterea animalelor s.a.).

Limita economica de foraj pentru ape geotermale nu depaseste, in general, 3.300 m si a fost atinsa numai in anumite zone (de exemplu, bazinul geotermal Bucuresti Nord sau perimetrele Snagov – Balotesti).

In anul 1990, in Romania se aflau in exploatare curenta 64 de sonde, pentru utilizari locale diverse, precum asigurarea incalzirii si apei calde la ansambluri de locuinte, cladiri cu destinatie publica sau industriale, constructii agrozootehnice etc.

In prezent se afla in functiune aproximativ 75 de sonde de tip hidrogeotermal, in zone geografice diferite, iar potentialul energetic exploatabil in conditii economice depaseste 100 mii tep/an.

Energia echivalenta produsa si livrata utilizatorilor conectati la capul de exploatare al sondei depaseste 30 000 tep, cu un grad mediu de folosire anuala a potentialului maxim de peste 20%.

In etapa actuala se afla in conservare sau rezerva un numar relativ ridicat de sonde cu potential energetic atestat.

Materialele si echipamentele utilizate „in situ“ au un grad ridicat de uzura fizica si morala (schimbatoare de caldura neperformante, nivelul avansat de coroziune, infundari, depuneri, conducte si vane din otel fara izolatie termica, fiabilitate redusa etc.).

Durata de exploatare a instalatiilor in functiune este mai mare de 20 ani, iar gestiunea energetica (sistemul de facturare a energiei livrate – utilizate) se inregistreaza in regim pausal, cu baza de calcul prin citire periodica a parametrilor la gura sondei, cu aparatura de tip industrial (lipsa de contoare de caldura si aparatura de precizie ridicata).

In Romania, gradul de valorificare a surselor de energie de origine geotermala este redus, cauza principala fiind determinata de lipsa unui suport financiar corespunzator, care nu favorizeaza dezvoltarea acestui sector energetic cu efecte economico-financiare superioare. In tabelul alaturat este prezentat sintetic, pe tipuri de surse, potentialul energetic al surselor regenerabile de energie din Romania.

Utilizarea apei geotermale constituie o optiune viabila atunci cand agentul extras la suprafata asigura o alimentare a sistemului la debit constant, iar variatia necesarului de energie la consumator in diferite perioade ale anului nu este mare. Sistemul recomandat este cel cu mai multe puturi active, dintre care unele sa fie de repompare. Avantajele acestui sistem, pe langa energia asigurata, sunt conservarea rezervei de apa si conservarea presiunii stratului de apa. In SUA, din energiile obtinute din surse regenerabile, 5% proveneau din sursa geotermala si 1% din sursa solara. Exploatarea apei geotermale trebuie sa se realizeze prin utilizarea pompelor submersibile. La alegerea pompei corespunzatoare se au in vedere: inaltimea de pompare, temperatura maxima a apei, debitul de apa si puterea motorului electric.