Ģeotermālā enerģija
Ģeotermālā enerģija (no grieķu valodas saknes geo, kas nozīmē zeme, un termos, kas nozīmē siltums) ir enerģija, ko rada siltums Zemesgarozā.
Lai gan Saule sasilda Zemes virsmu, siltumu no Zemes iekšienes nerada Saule. Zemes garozas ģeotermālā enerģija 20 % rodas no sākotnējās planētas veidošanās un 80 % - no minerālu radioaktīvās sabrukšanas. Zemes kodols ir karstākais, un, virzoties no kodola uz zemes virsmu, temperatūra pakāpeniski kļūst vēsāka.
Ģeotermālās enerģijas resursi ir dažādi, sākot no seklās grunts līdz karstam ūdenim un karstiem iežiem, kas atrodami dažas jūdzes vai kilometrus zem Zemes virsmas, un vēl dziļāk, līdz pat izkausētu iežu, ko sauc par magmu, ārkārtīgi augstajai temperatūrai. To jau kopš paleolīta laikiem izmantoja peldēšanai, bet tagad tā ir plašāk pazīstama kā elektrības ražošanas avots.
Visā pasaulē 2007. gadā no ģeotermālās enerģijas tika saražoti aptuveni 10 gigavati elektroenerģijas, kas ir aptuveni 0,3 % no visas pasaulē patērētās elektroenerģijas. Ģeotermālās spēkstacijas, ko izmanto elektroenerģijas ražošanai, parasti nodrošina nemainīgu jaudu.
Ģeotermālo enerģiju izmanto arī tieši centralizētai siltumapgādei vai citos apkures un dzesēšanas veidos. Ēkas Islandē šādā veidā tiek apsildītas no daudzajām valsts ģeotermālajām vietām.
Ģeotermālās enerģijas elektrostacijas un termālie pielietojumi ir nobriedušas tehnoloģijas, savukārt uzlaboto ģeotermālo sistēmu (EGS) projekti ir jauns pielietojuma veids.
Gandrīz visur zem zemes 10 pēdu (3 m) dziļumā zem Zemes virsmas saglabājas gandrīz nemainīga temperatūra no 10° līdz 16 °C (50° līdz 60 °F). Ģeotermiskie siltumsūkņi var izmantot šo resursu, lai apsildītu un atvēsinātu ēkas. Ģeotermālā siltumsūkņa sistēma sastāv no siltumsūkņa, gaisa padeves sistēmas (cauruļvadu sistēmas) un siltummaiņa - cauruļu sistēmas, kas ieraktas seklā zemē netālu no ēkas. Ziemā siltumsūknis izmanto elektroenerģiju, lai noņemtu siltumu no siltummaiņa un iesūknētu to iekštelpu gaisa padeves sistēmā. Vasarā process notiek pretējā virzienā, un siltumsūknis atkal izmanto elektroenerģiju, lai siltumu no iekštelpu gaisa novadītu siltummainī. Vasarā no iekštelpu gaisa noņemto siltumu var izmantot arī, lai nodrošinātu bezmaksas karstā ūdens avotu. Siltumsūkņa darbināšanai nepieciešamo enerģiju iegūst no cita avota.
Ģeotermālā enerģija izplūst karstā ūdens veidā daudzos karstajos avotos vai tvaika veidā geizeros.
Amerikas Savienotajās Valstīs visvairāk karstā ūdens ģeotermālo rezervuāru atrodas rietumu štatos, Aļaskā un Havaju salās. Pazemes rezervuāros var izurbt urbumus elektroenerģijas ražošanai. Dažās ģeotermālajās spēkstacijās tvaiku no rezervuāra izmanto turbīnas/ģeneratora darbināšanai, savukārt citās izmanto karsto ūdeni, lai vārītu darba šķidrumu, kas iztvaiko un pēc tam griež turbīnu. Karsto ūdeni pie Zemes virsmas var izmantot tieši siltuma iegūšanai. Tiešās izmantošanas veidi ir ēku apsildīšana, augu audzēšana siltumnīcās, kultūraugu žāvēšana, ūdens sildīšana zivju audzētavās un vairāki rūpnieciskie procesi, piemēram, piena pasterizēšana.
Karsto sauso iežu resursi ir sastopami 3 līdz 5 jūdžu (5-8 km) dziļumā visur zem Zemes virsmas un atsevišķos apgabalos mazākā dziļumā. Piekļuve šiem resursiem ir saistīta ar auksta ūdens iesūknēšanu vienā urbumā, tā cirkulāciju cauri karstajiem šķeltajiem iežiem un uzsildītā ūdens ņemšanu no cita urbuma. Pašlaik šo metodi neviens komerciāli neizmanto. Pašreizējās tehnoloģijas arī vēl neļauj iegūt siltumu tieši no magmas, kas ir ļoti dziļi esošais un jaudīgākais ģeotermālās enerģijas resurss.
Tvaiks no Nesjavelliras ģeotermālās spēkstacijas Islandē
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir ģeotermālā enerģija?
A: Ģeotermālā enerģija ir atjaunojamā enerģija, ko iegūst no Zemes garozā esošā siltuma. Tā rodas no sākotnējās planētas veidošanās un minerālu radioaktīvās sabrukšanas, un to var izmantot elektroenerģijas ražošanai, centralizētai siltumapgādei vai citām apkures un dzesēšanas vajadzībām.
Jautājums: Cik daudz elektroenerģijas pasaulē 2007. gadā tika saražots no ģeotermālās enerģijas?
A: 2007. gadā pasaulē no ģeotermālās enerģijas tika saražoti aptuveni 10 gigavati elektroenerģijas (jeb 0,3 %).
J: Kādu temperatūru zeme saglabā 10 metru dziļumā zem Zemes virsmas?
A: Zeme 10 pēdu dziļumā zem Zemes virsmas parasti uztur gandrīz nemainīgu temperatūru no 50° līdz 60°F (10° līdz 16°C).
J: Kā ģeotermālos siltumsūkņus var izmantot ēku apsildīšanai?
A: Ģeotermālie siltumsūkņi var izmantot šo resursu, lai apsildītu ēkas, izmantojot enerģiju, lai ziemā noņemtu siltumu no cauruļu sistēmas, kas ieraktas seklā zemē netālu no ēkas, bet vasarā šo procesu apgriež otrādi. Šo atdalīto siltumu var izmantot arī karstā ūdens sagatavošanai.
J: Vai uzlaboto ģeotermālo sistēmu projekti ir nobriedušas tehnoloģijas?
A: Nē, uzlaboto ģeotermālo sistēmu projekti vēl nav nobriedusi tehnoloģija.
J: Kur ASV atrodas lielākā daļa ģeotermālo rezervuāru? A: Lielākā daļa ģeotermālo rezervuāru ASV atrodas rietumu štatos, Aļaskā un Havaju salās.
J: Cik dziļi zem Zemes virsmas atrodas karsto sauso iežu resursi? A Karsto sauso iežu resursi atrodas 3 līdz 5 jūdžu (5-8 km) dziļumā visur zem Zemes virsmas un atsevišķos apgabalos mazākā dziļumā.
