Aby sme pochopili, prečo sa geotermálna energia považuje za ekologickú alternatívu k fosílnym palivám, musíte sa oboznámiť so základnými funkciami tejto technológie. Ako teda funguje geotermálna energia?
Po prvé, geotermálna energia sa môže využívať rôznymi spôsobmi. Existujú ľudia, ktorí využívajú teplo priamo na vykurovanie domácností (a dokonca aj na chladenie). Iní ich používajú v skleníkoch, rybích farmách a kúpeľoch. Samozrejme som nezabudol na svoju najslávnejšiu aplikáciu - na výrobu elektriny.
Preto pri odpovedi na otázku „Ako funguje geotermálna energia?“ Je potrebné najprv špecifikovať konkrétne využitie energie.
Pre tie aplikácie, ktoré využívajú geotermálnu energiu priamo ako v rybích farmách, kúpeľoch a skleníkoch, sa horúca pramenitá voda jednoducho odčerpá zospodu pod zemský povrch a presmeruje sa do týchto zariadení.
Horúca voda sa môže zohriať z magmy, ktorá je schopná sa plaziť nahor a zohriať svoje okolie vrátane podzemnej vody. Magma nemusí prispievať priamo teplo, pretože tento roztavený plášťový materiál možno nájsť veľmi hlboko pod zemou, a preto je ťažké získať prístup k nemu.
V niektorých prípadoch, keď sa magma nenájde v priamom okolí, stále môžete získať horúcu vodu jednoduchým vŕtaním hlboko do zeme. Vždy pamätajte, že čím hlbšie vrtáte, tým je teplota teplejšia.
Geotermálna energia používaná na napájanie vykurovacích telies v domácnosti je získavaná zo zeme (nie vodou). V zime je zem pod povrchom teplejšia ako teplota nad. Teplo sa potom extrahuje geotermálnymi tepelnými čerpadlami. Typické geotermálne tepelné čerpadlo odoberá teplo cez sériu potrubí, ktoré obsahujú buď cirkulujúcu vodu alebo nemrznúcu zmes, rovnako ako chladnička alebo klimatizačná jednotka.
Teraz pre poslednú uvedenú aplikáciu. Ako funguje geotermálna energia v prípade geotermálnych elektrární?
Rovnako ako väčšina elektrární (napríklad vodná a veterná energia) sa energia premieňa na elektrickú energiu pomocou turbín. Existujú tri spôsoby, ako to dosiahnuť.
Jeden spôsob vedie horúcu paru nasávanú z podzemia do turbíny. Ďalšia odoberá zospodu extrémne horúcu vodu, ktorá ju privádza do pary, ktorá sa potom nasmeruje do turbíny. Tretí spôsob využíva výmenník tepla na prenos tepla z horúcej vody nasávanej z podzemia do kvapaliny (bežne sa používa izobután), ktorá je nasmerovaná do turbíny.
Pri všetkých troch metódach je turbína zodpovedná za premenu kinetickej energie nasmerovanej tekutiny (ktorá ju robí) na elektrinu.
Space Magazine obsahuje niekoľko zaujímavých tém týkajúcich sa geotermálnej energie, ktoré by vás mohli zaujímať. Tu sú dve z nich:
Geotermálne teplo
Geotermálne vykurovanie
Viac informácií o geotermálnych tepelných čerpadlách nájdete aj na ministerstve energetiky USA aj na webovej stránke Energy Star.
Unavené oči? Možno by ste radšej počúvali nejaké epizódy Astronomy Cast:
Sopky, horúce a studené
Vesmírne výťahy
zdroj:
http://www.ucsusa.org/clean_energy/technology_and_impacts/energy_technologies/how-geothermal-energy-works.html
http://science.howstuffworks.com/environmental/energy/geothermal-energy.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_energy
http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=geothermal_home-basics
