Geotermaalenergia
Geotermiline energia (kreeka keele juurtest geo, mis tähendab maad, ja termos, mis tähendab soojust) on energia, mida toodetakse maakoores oleva soojuse abil.
Kuigi Päike soojendab Maa pinda, ei ole Maa sisemuse soojuse põhjuseks Päike. Maakoore geotermiline energia pärineb 20% ulatuses planeedi algsest moodustumisest ja 80% ulatuses mineraalide radioaktiivsest lagunemisest. Maa on kõige kuumem oma tuumas ja tuumast pinnale jõudes muutub temperatuur järk-järgult jahedamaks.
Geotermilise energia ressursid ulatuvad madalast maapinnast kuni kuuma vee ja kuuma kivimini, mida leidub mõne kilomeetri või kilomeetri sügavusel maapinna all, ning veelgi sügavamal kuni magma-nimelise sulanud kivimi äärmiselt kõrge temperatuurini. Seda on kasutatud suplemiseks juba paleoliitikumi aegadest alates, kuid nüüd on see tuntum elektri tootmiseks.
Kogu maailmas kasutati 2007. aastal geotermilist energiat umbes 10 gigavatti elektrienergia tootmiseks, mis moodustab umbes 0,3% kogu maailmas kasutatavast elektrienergiast. Elektrienergia tootmisel pakuvad geotermilised elektrijaamad tavaliselt pidevat toodangut.
Geotermilist energiat kasutatakse ka otse kaugkütteks või muudes kütte- ja jahutusrakendustes. Islandi hooneid köetakse sel viisil riigi paljudest geotermilistest kohtadest.
Elektrijaamad ja geotermilise energia soojusrakendused on väljakujunenud tehnoloogiad, samas kui täiustatud geotermiliste süsteemide (EGS) projektid on uut tüüpi rakendused.
Peaaegu kõikjal püsib maapinnal 10 jalga (3 m) allpool maapinda peaaegu konstantne temperatuur vahemikus 50° kuni 60 °F (10° kuni 16 °C). Maasoojuspumbad saavad seda ressurssi kasutada hoonete kütmiseks ja jahutamiseks. Maasoojuspumbasüsteem koosneb soojuspumbast, õhutranspordisüsteemist (kanalisatsioonist) ja soojusvahetist, mis koosneb madalasse maapinnale maetud torudest, mis asuvad hoone lähedal. Talvel kasutab soojuspump energiat, et eemaldada soojusvahetist soojus ja pumbata see siseruumide õhuvarustussüsteemi. Suvel on protsess vastupidine ja soojuspump kasutab taas energiat, et viia soojus siseõhust soojusvahetisse. Suvel siseõhust eemaldatud soojust saab kasutada ka tasuta sooja vee saamiseks. Soojuspumba käivitamiseks vajalik energia pärineb teisest allikast.
Geotermiline energia väljub kuumaveena paljudes kuumades allikates või auruna geisrites.
Ameerika Ühendriikides asub enamik geotermilisi kuuma vee reservuaare läänepoolsetes osariikides, Alaskal ja Hawaiil. Maa-alustesse reservuaaridesse saab puurida kaevusid elektrienergia tootmiseks. Mõned geotermilised elektrijaamad kasutavad reservuaarist pärit auru turbiini/generaatori käivitamiseks, teised kasutavad kuuma vett töövedeliku keetmiseks, mis aurustub ja seejärel keerab turbiini. Maapinna lähedal asuvat kuuma vett saab kasutada otse soojuse tootmiseks. Otsekasutuse rakenduste hulka kuuluvad hoonete kütmine, taimekasvatus kasvuhoonetes, põllukultuuride kuivatamine, vee soojendamine kalakasvandustes ja mitmed tööstuslikud protsessid, näiteks piima pastöriseerimine.
Kuumad kuivad kivimivarud asuvad kõikjal maapinna all 3-5 miili (5-8 km) sügavusel ja teatud piirkondades ka väiksemal sügavusel. Juurdepääs nendele ressurssidele hõlmab külma vee süstimist ühte puurauku, selle tsirkuleerimist läbi kuumade lõhestunud kivimite ja kuumutatud vee väljavõtmist teisest puuraugust. Praegu ei kasuta keegi seda meetodit kaubanduslikult. Olemasolev tehnoloogia ei võimalda veel ka soojuse eraldamist otse magmast, mis on väga sügavale ulatuv ja kõige võimsam geotermiline energiaallikas.
Nesjavelliri geotermilisest elektrijaamast Islandil tõusev aur
Küsimused ja vastused
K: Mis on geotermiline energia?
V: Geotermiline energia on taastuv energia, mida toodetakse maakoores oleva soojuse abil. See pärineb planeedi algsest moodustumisest ja mineraalide radioaktiivsest lagunemisest ning seda saab kasutada elektrienergia tootmiseks, kaugkütteks või muudeks kütte- ja jahutusrakendusteks.
K: Kui suur osa maailma elektrienergiast toodeti 2007. aastal geotermilise energia abil?
V: 2007. aastal toodeti kogu maailmas umbes 10 gigavatti elektrit (ehk 0,3%) geotermilise energia abil.
K: Millist temperatuuri säilitab maapind 10 jala sügavusel maapinnast allpool?
V: Maapinnal, mis asub 10 jala sügavusel maapinnast, on tavaliselt peaaegu konstantne temperatuur vahemikus 50° kuni 60°F (10° kuni 16°C).
K: Kuidas saab geotermilisi soojuspumpasid kasutada hoonete kütmiseks?
V: Maasoojuspumbad saavad seda ressurssi kasutada hoonete kütmiseks, kasutades energiat, et eemaldada talvel soojus hoone lähedale madalasse maapinda maetud torude süsteemist, ja pöörates selle protsessi suvel vastupidiseks. Seda eemaldatud soojust saab kasutada ka sooja vee tootmiseks.
K: Kas täiustatud geotermiliste süsteemide projektid on väljaarendatud tehnoloogiad?
V: Ei, täiustatud geotermiliste süsteemide projektid ei ole veel küpsed tehnoloogiad.
K: Kus asub enamik geotermilisi reservuaare USAs? V: Enamik geotermilisi reservuaare USAs asub läänepoolsetes osariikides, Alaskal ja Hawaiil.
K: Kui sügaval maa all leidub kuumi kuumi kivimivarusid? V Kuumad kuivad kivimiressursid asuvad kõikjal Maa pinna all 3-5 miili (5-8 km) sügavusel ja teatud piirkondades ka väiksemal sügavusel.
