Energia geotermalna to energia wnętrza Ziemi, zgromadzona w skałach i wodach podziemnych.
Ciepło wnętrza Ziemi pochodzi z dwóch źródeł:
- ciepło pierwotne, powstałe w trakcie formowania się Ziemi,
- ciepło pochodzące w procesów zachodzących we wnętrzu Ziemi: rozpadu pierwiastków promieniotwórczych (uran, tor, potas)
Ziemia ma budowę warstwową: składa się m.in. ze skorupy, płaszcza Ziemi i jądra (zewnętrznego i wewnętrznego). Temperatura wewnątrz Ziemi zwiększa się o około 25°C na każdy kilometr głębokości, co oznacza, że w jądrze Ziemi temperatura osiąga ok. 6.000°C.
Stopień geotermalny – jest to głębokość (mierzona w metrach), na której temperatura wzrasta o 1°C w stosunku do punktu początkowego, temperatura zmienia się w zależności od budowy geologicznej obszaru, rozwoju geotektonicznego, procesów chemicznych zachodzących w głębi Ziemi, bliskości zjawisk wulkanicznych oraz obecności wód wgłębnych. Średni stopień geotermalny w Polsce wynosi około 33 m/1°C. Na każdy 1000m temperatura wzrasta więc o około 30°C.
Pod skorupą ziemską znajduje się warstwa magmy (stopiona masa skał) o temp. 1.400°C, która ogrzewa zarówno skały, jak i wodę podziemną. Szacuje się, że potencjał ciepła zmagazynowanego we wnętrzu Ziemi tylko do głębokości 10 km przekracza 50.000-krotnie ilość ciepła zgromadzoną we wszystkich złożach gazu ziemnego i ropy naftowej na świecie.
Zasoby geotermalne dzielimy na hydrotermiczne i petrotermiczne. Zasoby geotermiczne to woda, para lub mieszanina paro-wodna występująca w szczelinach skalnych, żyłach wodnych lub warstwach wodonośnych. Dzisiejsza technologia umożliwia ich eksploatację.
Zasoby petrotermiczne zmagazynowane są w warstwach skalnych i ich eksploatacja na dzień dzisiejszy nie jest jeszcze możliwa.
Zasoby geotermalne, zależnie od temperatury, mogą być wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej lub do celów ciepłowniczych, klimatyzacyjnych, wytwarzania ciepłej wody użytkowej itp. Zagrożeniem jest emisja szkodliwych gazów uwalnianych z geopłynu – siarkowodoru (który musi być pochłonięty, co podraża koszty instalacji wykorzystującej geotermię) i radonu (produkt rozpadu uranu, wraz z parą wydobywa się ze studni geotermalnych).
Geotermia wykorzystywana jest w co najmniej 65 krajach świata, najszerzej na Islandii (zaspokojenie 50% całkowitego zużycia energii). W 2011 r. całkowita moc zainstalowana w ciepłowniach geotermalnych wynosiła ok. 144 MWt (MWt – jednostka mocy cieplnej, MWe – jednostka mocy elektrycznej wielkości 1 megawata), z czego ok. 61 MWt przypadało na geotermię (wymienniki ciepła, absorpcyjne pompy ciepła). Całkowita sprzedaż ciepła wyniosła w 2010 r. ok. 370 TJ . Potencjał techniczny złóż geotermalnych w Polsce wynosi 4.200 PJ rocznie, czyli jest przeszło 10.000.000 razy większy. Obszar Polski charakteryzuje się niskimi i umiarkowanymi wartościami głównych parametrów geotermalnych. Trzy główne prowincje geotermalne (Niżu Polskiego, przedkarpacka oraz karpacka) zajmują pow. około 80% kraju. Biorąc pod uwagę uwarunkowania ekonomiczne, opłacalne zakłady i instalacje geotermalne można budować na około 40% powierzchni kraju.
Rys.1 Mapa istniejących i planowanych zakładów geotermalnych w Polsce
na tle okręgów i subbasenów geotermalnych
Źródło:
– instsani.pl