Hoe u het meeste uit geothermische energie kunt halen in de wereld van vandaag

La Geothermische energie Het is een van de energieën hernieuwbaar ouder en tegelijkertijd minder geëxploiteerd als we het vergelijken met anderen, zoals zonne- of windenergie. Ondanks dat het een technologie is die al tientallen jaren bekend is, is het gebruik ervan de afgelopen jaren steeds relevanter geworden als gevolg van de toenemende vraag naar duurzame en schone energiebronnen.

Geothermische energie gebruikt de interne warmte van de aarde om elektrische energie op te wekken of voor verwarming te zorgen. Door in het aardoppervlak te boren in gebieden met een hoge thermische activiteit, kun je diepere lagen bereiken waar de temperatuur hoog genoeg is om water te verwarmen. Bij dit proces komt stoom vrij die wordt gebruikt om turbines te verplaatsen die zijn aangesloten op elektriciteitsgeneratoren, of rechtstreeks om de stedelijke en landelijke infrastructuur te verwarmen. De winning van deze warmte vindt voornamelijk plaats op specifieke plaatsen, gekenmerkt door de aanwezigheid van geologische factoren zoals vulkanen of tektonische breuken, waardoor de verspreiding van geothermische planten ongelijkmatig is over de planeet.

Het geothermische energiewinningsproces

Profiteren van de Geothermische energie Het is een technisch proces waarbij er in de aarde wordt geboord op plekken waar de ondergrondse temperatuur hoog genoeg is om gebruik te maken van thermische bronnen. Dit soort energie wordt aangetroffen op diepten die variëren tussen 3.000 en 10.000 meter onder het aardoppervlak. Op deze diepten wordt het grondwater door de hete rotsen verwarmd tot het temperaturen bereikt die in bepaalde gevallen boven de 300ºC kunnen komen.

De procedure begint met het boren van putten waarmee water en stoom uit het binnenste van de aarde kunnen worden gewonnen. Deze stoom wordt gekanaliseerd om een ​​of meer turbines in beweging te brengen die zijn aangesloten op elektrische generatoren. Na gebruik kunnen water en stoom opnieuw in de ondergrond worden geïnjecteerd, zodat de cyclus opnieuw kan beginnen gesloten lus Dat minimaliseert de massale winning van ondergrondse hulpbronnen.

Soorten geothermische bronnen

Er zijn verschillende soorten geothermische bronnen die kunnen worden gebruikt om energie te produceren:

• Droge geothermische systemen: Ze bestaan ​​uit gebieden waar de ondergrondse rotsformaties geen water bevatten, maar wel voldoende hoge temperaturen hebben. Deze systemen vereisen de injectie van water in de rotsen om stoom te produceren.
• Droge stoomreservoirs: Bij dit type systeem wordt de damp opgesloten in ondergrondse holtes. Deze stoom kan direct worden gewonnen om de turbines aan te drijven.
• Warmwaterreservoirs: Ze komen het meest voor. In deze reservoirs heeft het grondwater een hoge temperatuur en zodra het wordt onttrokken, verandert het in stoom wanneer het drukloos wordt gemaakt.
• Verbeterde geothermische systemen (EGS): Hier worden rotsformaties gemodificeerd door ze te breken (vergelijkbaar met hydraulisch breken in de gasindustrie), waardoor water door de scheuren kan circuleren en kan opwarmen, waardoor stoom ontstaat.

Technologisch gezien zijn er verschillende manieren om aardwarmte om te zetten in elektriciteit:

1. Droge stoominstallaties: Ze gebruiken rechtstreeks geothermische stoom om de turbines in beweging te brengen.
2. Flash-stoominstallaties: Het hete water onder hoge druk wordt gedecomprimeerd en omgezet in stoom, die vervolgens de turbines aandrijft.
3. Binaire cyclus planten: Er wordt een secundaire vloeistof gebruikt met een lager kookpunt dan water, waardoor energie kan worden gegenereerd in formaties met lagere temperaturen.

Voordelen van het gebruik van geothermische energie

Geothermische energie heeft meerdere voordelen die het een aantrekkelijk alternatief maken voor andere hernieuwbare energiebronnen:

• Is een duurzame grondstof, aangezien de hoeveelheid thermische energie die in de aarde beschikbaar is, op menselijke schaal vrijwel onbeperkt is.
• Het is in staat voortdurend energie op te wekken 24 uren van de dag, in tegenstelling tot zonne- of windenergie, die afhankelijk zijn van de weersomstandigheden en het tijdstip van de dag.
• Geothermische energie heeft een lage ecologische voetafdruk, dat bijdraagt ​​aan de beperking van de klimaatverandering. Er zijn geen verbranding of significante uitstoot van broeikasgassen.
• De geothermische installaties nemen weinig ruimte in beslag vergeleken met zonne- of waterkrachtcentrales.

Bovendien benadrukken internationale onderzoeken dat geothermische energie voor velen een sleuteloplossing kan zijn ontwikkelingslanden die een aanzienlijk geothermisch potentieel hebben. Regio's zoals Afrika, Azië en delen van Zuid-Amerika Ze beschikken over enorme geothermische bronnen die kunnen helpen hun afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen en de toegang tot elektriciteit te verbeteren.

Nieuwe trend: geothermie wereldwijd

Geothermische energie heeft bijzondere relevantie gekregen in landen zoals USA e Indonesië, die wereldleiders zijn, zowel wat betreft geïnstalleerd vermogen als wat betreft nieuwe projecten. De Verenigde Staten van hun kant hebben in 3.900 een geïnstalleerd vermogen van ruim 2023 MW bereikt, terwijl Indonesië zijn capaciteit heeft uitgebreid tot 2.418 MW, met aanzienlijke investeringen gericht op uitbreiding in de komende jaren.

Andere landen zoals Turkiye, Filipijnen y Mexico Ook op dit gebied hebben zij vooruitgang geboekt. Türkiye is er bijvoorbeeld in geslaagd om in 1.600 de 2023 MW aan geïnstalleerde capaciteit te overschrijden en hoewel de groei langzamer gaat, blijft het een van de leidende landen in Europa.

Uitdagingen en nadelen

Ondanks de vele voordelen is het gebruik van geothermie niet zonder uitdagingen. De eerste beperking is dat alleen in specifieke geografische gebieden, zoals die met vulkanische activiteit en tektonische breuken, geothermische hulpbronnen worden aangetroffen in hoeveelheden die kunnen worden gebruikt voor energieproductie. Bijgevolg is de implementatie ervan op mondiaal niveau beperkt.

Bovendien, hoge exploratie- en boorkosten initialen zijn een kritische factor. Boren tot grote diepte is een extreem duur proces en de exploratiefase brengt risico's met zich mee, omdat succes bij het winnen van efficiënte hulpbronnen niet altijd gegarandeerd is.

Een ander nadeel is dat, hoewel de elektriciteitsopwekking constant kan zijn als de centrale eenmaal in bedrijf is, de benuttingscapaciteit ervan sterk afhangt van de geologische omstandigheden van de locatie. Variaties in de beschikbaarheid van thermische bronnen kunnen fluctuaties in de efficiëntie van installaties betekenen.

Er moet ook worden opgemerkt dat in sommige gevallen oneigenlijk gebruik van faciliteiten kan leiden tot ondergrondse degradatie, wat schade aan watervoerende lagen kan veroorzaken of zelfs kleine aardbevingen kan veroorzaken, bekend als veroorzaakte aardbevingen.

Daarom zijn er nog steeds economische en technische barrières die overwonnen moeten worden, zodat geothermische energie zich wereldwijd kan uitbreiden. Deze beperkingen worden echter aangepakt door technologische vooruitgang en de implementatie van risicobeperkende systemen.

Met lopende projecten en voortdurende vooruitgang in nieuwe boor- en opwekkingstechnologieën blijft geothermische energie zichzelf positioneren als een van de meest duurzame en strategisch haalbare oplossingen voor de toekomst van de mondiale energie.