Polski Przemysł

Artykuły » Geotermia Pyrzyce - Niewykorzystany potencjał

Zasoby geotermalne są praktycznie niewyczerpalnym źródłem ciepła. Dlaczego cały świat korzysta z nich w tak niewielkim stopniu? Geotermia Pyrzyce jest jednym z nielicznych przykładów skutecznej inwestycji w geotermię.


Gigantyczna ciepłownia

W jądrze Ziemi zachodzi rozpad pierwiastków promieniotwórczych, którego efektem jest wysoka temperatura dochodząca do ok. 5000°C. Obecnie najwięcej ciepła (od 45% do 90%) pochodzi z rozpadu radioaktywnego izotopów potasu (40K), uranu (238U) i toru (232Th). Źródła ciepła upatruje się też częściowo w ochładzaniu się płaszcza, tarciu wewnętrznym wywołanym siłami pływowymi i zmianami w prędkości obrotu Ziemi. Część energii termicznej jądra transportowana jest do skorupy ziemskiej poprzez pióropusz płaszcza, który może powodować powstawanie plam gorąca i pokryw lawowych. W miarę zbliżania się do powierzchni Ziemi temperatura maleje o 15-80°C na jeden kilometr, w zależności od rodzaju skał i warunków geologicznych.

Szacuje się, że łączna ilość wypływającej na powierzchnię Ziemi energii to ok. 46 TW. Średni strumień geotermalny to około 0,063 W/m2 – nie jest to zbyt duża wartość, ale należy pamiętać że ze względu na ogromną objętość Ziemi zasoby tej energii są praktycznie niewyczerpalne. Strumień ten daje średni gradient temperatury (wzrost w kierunku środka) 30°C/km. Jest to niewystarczające do eksploatacji bezpośredniej, dlatego w geotermii istotne są tzw. rejony hipertermiczne (gradient większy od 80°C/km) i semitermiczne (od 40 do 80°C/km).
Rejony hipertermiczne to przede wszystkim obszary radiogeniczne (duża zawartość pierwiastków radioaktywnych), obszary wysokiego strumienia ciepła (skały o bardzo dużej przewodności cieplnej) i punktowe źródła ciepła (zasoby magmy, wody geotermalne). W tych rejonach zasoby geotermalne występują jako petrochemiczne (energia zgromadzona w skałach) i hydrotermiczne (w wodzie).

Głębokość zalegania złóż wody geotermalnej jest mocno zróżnicowana w poszczególnych miejscach globu, ale najczęściej zawiera się w granicach 1000-4500 metrów i więcej. Za pomocą specjalnych odwiertów wody te można wydobyć na powierzchnię. Najszersze ich zastosowanie to energetyka cieplna, ale inne gałęzie przemysłu również mogą z nich szeroko korzystać. Z kolei wody geotermalne osiągające temperaturę rzędu 120°C i wyższą najbardziej opłaca się wykorzystać do produkcji energii elektrycznej. Jednostkowy koszt geotermalnej energii cieplnej jest szacunkowo o ok. 20% niższy od kosztu energii cieplnej wytwarzanej w ciepłowni konwencjonalnej.

Ogólna moc instalacji geotermalnych, stosowanych w 58 krajach świata, które wykorzystują bezpośrednio energię gorących wód, osiąga wielkość ponad 15000 MW. Zużycie energii geotermalnej na świecie zarówno do produkcji energii elektrycznej, jak i dla celów ciepłowniczych i innych zastosowań jest w dalszym ciągu marginalne. Całkowity potencjał geotermalny Ziemi jest ogromny i wynosi około 8x1012 EJ, a jeden EJ to równowartość 27,3 mld m3 gazu.

Najbardziej znanym przykładem wykorzystania gorących wód jest Islandia, gdzie energia geotermalna zaspokaja aż 86% potrzeb kraju w zakresie ciepłownictwa.