Geothermische energie is een hernieuwbare energiebron die de warmte uit de aarde gebruikt om op een ecologische manier elektriciteit op te wekken, gebouwen te voorzien van airconditioning en warm water te verkrijgen. Vaak minder bekend vergeleken met andere hernieuwbare energiebronnen Net als zonne- of windenergie heeft geothermische energie meerdere toepassingen en biedt het een opmerkelijke energie-efficiëntie.
Deze energie Het wordt verkregen en verwerkt in specifieke faciliteiten die geothermische energiecentrales worden genoemd. Maar wat is een geothermiecentrale precies en hoe werkt deze?
Geothermische energiecentrale
Een geothermische energiecentrale is een elektriciteitscentrale die wordt aangedreven door de hitte van de aarde. Deze faciliteiten die verantwoordelijk zijn voor het onttrekken van warmte aan de ondergrond zijn essentieel om thermische energie om te zetten in elektriciteit zonder afhankelijk te zijn van externe factoren, zoals weersomstandigheden, in tegenstelling tot andere hernieuwbare energiebronnen.
Wat de gevolgen voor het milieu betreft, CO2-uitstoot van een geothermische energiecentrale Ze zijn aanzienlijk minder dan die geproduceerd door fossiele brandstofcentrales. Gemiddeld stoten ze slechts 45 g CO2 uit voor elke opgewekte kWh, minder dan 5% van de uitstoot van traditionele centrales.
Geothermische energie is echter beperkt in de mate waarin deze efficiënt kan worden benut, vanwege de noodzaak om in de aardkorst te boren in gebieden met hoge geothermische activiteit. De Verenigde Staten, de Filippijnen en Indonesië behoren tot de grootste producenten van deze energie vanwege hun gunstige geografische ligging.
Ondanks het potentieel wordt dat geschat slechts 6,5% van de mondiale geometrische capaciteit wordt gebruikt, volgens de Geothermische Energie Vereniging.
Geothermische energiebronnen
Warmte uit de kern van de aarde wordt doorgegeven via de aardkorst, die als isolator fungeert. Om die warmte te benutten is het noodzakelijk om in de grond te boren, waarvoor infrastructuur nodig is, zoals pijpleidingen en geothermische bronnen.
Algemeen De hoeveelheid beschikbare geothermische energie neemt toe met de boordiepte en de nabijheid van de randen van tektonische platen, waar de temperatuur het hoogst is.
Hoe werkt een geothermische energiecentrale?
Het elektriciteitsopwekkingsproces in een geothermische energiecentrale is gebaseerd op de werking in twee fundamentele fasen: het geothermische veld en de conversie-installatie.
Geothermisch veld
Het geothermische veld is het gebied waar de geothermische gradiënt het hoogst is. Normaal gesproken komt het overeen met een afgesloten watervoerende laag met heet water, opgeslagen onder ondoordringbare lagen die warmte vasthouden. Dit geothermische reservoir is de bron van de warmte die zal worden gebruikt om elektriciteit op te wekken.
De putten in dit veld extraheren een mengsel van water en stoom dat via pijpleidingen naar de fabriek wordt getransporteerd. De stoom wordt gebruikt om de turbines te verplaatsen en het elektriciteitsopwekkingssysteem aan te drijven.
Generatieproces
Het opwekkingsproces begint met de extractie van stoom en heet water uit het geothermische reservoir en de overdracht ervan naar de centrale. Eenmaal daar wordt de damp gescheiden van de vloeistof door middel van een cycloonafscheider. Deze stoom zorgt ervoor dat de turbines met hoge snelheid draaien (3.600 omwentelingen per minuut), waardoor elektriciteit wordt opgewekt.
Het overtollige water wordt opnieuw in het reservoir geïnjecteerd, een proces dat de duurzaamheid van het systeem garandeert. Als deze herinjectie niet zou plaatsvinden, zou de hulpbron uitgeput zijn en zou de energie niet als hernieuwbaar kunnen worden beschouwd.
Soorten geothermische energiecentrales
Er zijn drie hoofdtypen geothermische centrales:
Droge stoominstallaties
Dit type plant is het eenvoudigst. Het werkt door directe stoom uit de ondergrond te halen bij temperaturen boven de 150 °C. Deze stoom drijft turbines aan die elektriciteit opwekken.
Flash Steam-installaties
In flash-stoominstallaties stijgt heet water onder hoge druk op uit putten, en wanneer het in lagedrukreservoirs wordt gebracht, verdampt een deel van het water, waardoor de turbines worden aangedreven.
Binaire Cyclus Centralen
Binaire cyclus-energiecentrales zijn de meest efficiënte en moderne. Ze gebruiken vloeistoffen met een laag kookpunt om warmte uit het water over te dragen en genereren zo stoom voor de beweging van de turbines, waardoor ze kunnen werken met vloeistoffen bij temperaturen zo laag als 57 ° C.
De efficiëntie en de lage impact op het milieu van binaire cyclusinstallaties maken ze tot de meest ecologische, aangezien ze geen stoom of andere gassen naar buiten uitstoten.
De evolutie van de geothermische technologie heeft een beter gebruik van ondergrondse hulpbronnen mogelijk gemaakt, de duurzaamheid van het systeem verbeterd en de emissies die gepaard gaan met energieopwekking verminderd. Naarmate meer landen in deze technologie investeren, zal geothermische energie naar verwachting een nog relevantere rol spelen in de transitie naar schone, hernieuwbare energiebronnen.