Zelená výstava - Energie - Geotermální energie

Energie - Geotermální energie

Geotermální energie je přirozený projev tepelné energie zemského jádra, která vzniká rozpadem radioaktivních látek a působením slapových sil. Jejími projevy jsou erupce sopek a gejzírů, horké prameny či parní výrony. Využívá se ve formě tepelné energie (pro vytápění), či pro výrobu elektrické energie v geotermálních elektrárnách. Obvykle se řadí mezi obnovitelné zdroje energie, nemusí to však platit vždy — některé zdroje geotermální energie jsou vyčerpatelné v horizontu desítek let.

Výroba elektrické energie

Dnes se využívají tři druhy elektráren - na suchou páru, na mokrou páru a horkovodní (binární). Systém suché páry používá přímo páru získanou ze země na pohon turbíny. Systém mokré páry nechá nejprve horkou vodu přeměnit v páru a ta pak slouží k pohonu turbíny. Horkovodní (binární) systém použije vodu s vysokou teplotou, která předá ve výměníku teplo organické kapalině (např. propan, isobutan a freon) s nižším bodem varu, a teprve její pára pak pohání turbínu.

První geotermální elektrárna byla otevřena v Larderello, Itálie už v roce 1904. V roce 2014 byla celosvětová instalovaná kapacita geotermálních elektráren 12 013 MWe, z toho nejvíce absolutně nejvíce v USA - 3 442 MWe. V roce 2012 geotermální elektrárny vyrobily 72 143 milionů kWh elektrické energie. Absolutně nejvíce elektrické energie bylo opět vyrobeno v USA, relativně nejvíce pak na Islandu a v Salvadoru, kde geotermální elektrárny vyrobily čtvrtinu elektrické energie.

V Česku využívá geotermální energii např. město Ústí nad Labem, kde slouží k vytápění plaveckých bazénů a od května 2006 také k vytápění zoologické zahrady v Ústí nad Labem.

Ojedinělý projekt využití geotermální energie pro výrobu tepla je v Děčíně. Od roku 2002 je zde v provozu výtopna na Benešovské ulici (www.termo.mvv.cz), která jako jediná v České republice využívá geotermální energii pro zásobování poloviny města teplem.

V Litoměřicích se od listopadu 2006 hloubí zkušební vrt pro geotermální elektrárnu, který by měl skončit v hloubce 2500 metrů. Pokud budou výsledky měření příznivé, začnou se hloubit další dva vrty - tentokrát již produkční. Tyto vrty mají dosáhnout hloubky až 5000 metrů. Elektrárna bude založena na metodě HDR, která ještě nebyla ve střední ani východní Evropě použita. Tato metoda spočívá v tom, že se do jednoho vrtu vhání voda, a ze druhého se čerpá, přičemž se voda v hloubce ohřívá. Jedná se o uzavřený oběh média - vody. Tepelná energie se může přeměnit na energii elektrickou. V zimě se bude energie využívat především pro vytápění, v létě naopak pro vytváření elektrické energie. Náklady na vybudování vrtů a geotermální elektrárny mají být kolem 1,11 miliardy Kč, na jejich krytí se bude podílet i EU. Elektrárna má mít tepelný výkon 50 MW a elektrický pak 5 MWe.

V Liberci hloubí zkušební vrt společnost ze Skupiny ČEZ, případný elektrický výkon elektrárny má být v řádu jednotek či desítky MWe.

Využití geotermální energie

Tuto energii lze v příznivých podmínkách využívat k vytápění nebo výrobě elektřiny v geotermálních elektrárnách. Takové využití je ale většinou technologicky náročné, protože horká voda z vrtů je obvykle silně mineralizovaná a zanáší technologická zařízení, což má za následek nutnost časté výměny potrubí a čištění systému. Navíc je dostatečný tepelný spád obvykle zároveň spojen s geologickou nestabilitou oblasti, v níž se nachází, což klade vysoké nároky na kvalitní stavbu schopnou odolávat zemětřesením.

V rozsáhlejším měřítku se tato energie využívá např. na Islandu, kde se využívá pro vyhřívání obytných domů, skleníků, veřejných budov, bazénů, pro vyhřívání chodníků, aby se v zimě nemusely příliš upravovat a dokonce i pro pěstování banánů či jiného jižního ovoce. Uvádí se, že geotermální energie se podílí až z 85 % na vyhřívání islandských domů. Další země, které geotermální energii ve větším využívají jsou USA, Velká Británie, Francie, Švýcarsko, Německo a Nový Zéland. Geotermální pumpy je možno využit k ohřívání i chlazení individuálních domků. Jedná se o využití zemního tepla (či v létě chladna), které se nachází v hloubce 2-3 metrů a zůstává stabilní během roku.

Geotermální elektrárna Nesjavellir ležící v národním parku Þingvellir je největší svého druhu na Islandu, produkuje 120 MW elektrické energie a zároveň ohřívá 1800 litrů vody za minutu.

A máme zde malé zopakování.

Kde vzniká geotermální egenrgie?
Jaké české město využívá k vytápění geotermální energii?
Kde a kdy na světe byla otevřena první geotermální elektrárna?