Maalämpöenergia nähdään yhtenä vaihtoehdoista fossiilisten polttoaineiden käytölle sähkön tuottamiseen
Kuva Payal Mehta Pixabaystä
Geoterminen energia on eräänlainen uusiutuva energia, joka saadaan maapallon sisältä tulevasta lämmöstä. Tämän energian hyödyntäminen tapahtuu maaperän suurten rei'itysten kautta, koska planeettamme lämpö sijaitsee maapallon alapuolella. Kreikkalaisesta alkuperästä sana "geoterminen" muodostuu termeistä geo , joka tarkoittaa maata, ja lämpötilaa vastaavaa termiä .
Tätä energialähdettä voidaan käyttää suoraan (ilman energian tuotantoa kasveissa, käyttämällä vain maaperän tuottamaa lämpöä) tai epäsuorasti (kun lämpö lähetetään teollisuuteen, joka muuttaa sen sähköenergiaksi). Maalämpöenergiaa voidaan käyttää talvella veden lämmittämiseen asuinalueilla tai jopa kokonaisissa kaupungeissa. Sitä voidaan käyttää myös lämmön tuottamiseen ja käytettäväksi lämmittimissä tai lämpölaitteissa kasvihuoneissa, kalastusalueilla tai virkistysalueilla.
Brasiliassa maalämpöä käytetään vain vapaa-ajan alueilla. Kaksi kaupunkia, jotka käyttävät lämpölähteitään matkailuun, ovat Poços de Caldas (MG) ja Caldas Novas (GO). Näissä paikoissa on geotermisen prosessin lämmitettyjä vesiä. Korkeiden lämpötilojen lisäksi näissä vesissä on suuria määriä iholle ja koko keholle hyviä mineraaleja, kuten kalium, seleeni, kalsium, sinkki, kloridit ja magnesium.
Maan rakenne
Maan peittää maankuori, ohut kivikerros, joka löytyy vaipan yläpuolelta, korkean syvyyden ja pohjimmiltaan magmasta koostuva kerros. Fuusioprosessin tuloksena tämä aine on nestemäisessä tai tahnamaisessa muodossa olevien kivien, liuenneiden kaasujen ja kiteiden seos.
Kaikki tämä sisäinen lämpö ilmenee joillakin pinnan alueilla, yleensä tulivuorenpurkauksissa, geologisissa halkeamissa tai sisäisen lämmityksen alueilla, mikä aiheuttaa höyry- ja kuumien lähteiden geysirien muodostumista.
Maalämpökasvit
Maalämpölaitokset muuttavat maapallon sisäosista tulevasta lämmöstä saatavan geotermisen energian sähköksi ja istutetaan lähelle alueita, joissa on paljon höyryä ja kuumaa vettä. Tällä tavoin geotermiset säiliöt tuottavat tarvittavaa energiaa turbiinigeneraattoreiden virran tuottamiseksi ja tuottavat sähköä. Ensimmäinen geoterminen tehdas rakennettiin Italiassa vuonna 1904.
Kuinka geotermistä energiaa tuotetaan?
Maalämpölaitokset ovat vastuussa maapallon sisäisen lämmön muuntamisesta sähköenergiaksi. Tämän prosessin ensimmäinen vaihe on kuuman veden tai höyryn talteenotto maapallon sisällä erityisesti suunniteltujen putkien kautta. Sitten tämä höyry ohjataan kasveihin, joissa se vapautuu voimakkaassa paineessa. Vapautuessaan höyry liikkuu mekaanisesti pyöriviä turbineja. Lopuksi turbiinit käyttävät sähköä tuottavaa generaattoria.
Joissakin sähköntuotantojärjestelmissä maapallon lämmön kautta, vesi ruiskutetaan lämmitettyyn maaperään siten, että siitä tulee lämpöä ja palaa höyrynä, mikä, kuten edellisessä tapauksessa, ajaa generaattoria aktivoivat turbiinit. .
Kehitetään kehittyneitä porausmenetelmiä, joiden tarkoituksena on lisätä tämän sähkölähteen hyödyntämistä ja vähentää koneiden häviämisestä aiheutuvia kustannuksia. Jos tämä on mahdollista, geotermiset lähteet voivat kilpailla globaaleilla energiamarkkinoilla, joita tällä hetkellä hallitaan fossiilisten polttoaineiden avulla.
Maalämpöenergia Brasiliassa ja muualla maailmassa
Kolme maata, joilla on suurin geotermisen energian tuotanto maailmassa, ovat Yhdysvallat, Filippiinit ja Indonesia. Niiden lisäksi muut maat ovat valinneet geotermisen energian tuotannon, kuten Kiina, Japani, Chile, Meksiko, Ranska, Saksa, Sveitsi, Unkari ja Islanti.
Tällä hetkellä noin 25 maata maapallolla käyttää geotermistä energiaa, ja Brasiliassa ei ole suurta potentiaalia tämäntyyppisen energian hyödyntämiseen, koska sitä tutkitaan tektonisten levyjen välisten siirtymien alueilla. Lisäksi sen käyttöön ei ole paljon kannustimia. Tämä johtuu siitä, että maassa on vahva energiamatriisi, joka on muodostettu vesipohjoille muiden energialähteiden, kuten maakaasun, käytön lisäksi.
Maalämpöenergian edut
Maalämpöenergian tärkeimmät edut ovat:
- Se ei toimi polttamalla polttoaineita. Siksi raaka-aineita ei tarvitse tuoda eikä ostaa, mikä vähentää tuotantokustannuksia. Kulutetaan vähemmän geotermisiin voimalaitoksiin kuin öljy- tai ydinvoimaloihin, joilla on korkeat kustannukset perustuotteiden ostamisesta;
- Se ei aiheuta saastuttavia kaasuja. Tämä tarkoittaa, että se ei edistä kasvihuoneilmiön voimistumista, toisin kuin fossiiliset polttoaineet;
- Älä vahingoita maaperää. Sisäisestä porauksesta huolimatta maalämpö ei kuluta maaperää, ei tulvaa suuria alueita eikä saastuta pohjavettä, kuten muiden energialähteiden kanssa;
- Se ei ole altis ilmastolle. Ilmaston vaihtelut eivät häiritse maalämpölaitosten toimintaa, toisin kuin esimerkiksi aurinko- tai tuulienergian tapauksessa.
- Etu syrjäisille alueille. Alueilla, joilla sähköverkkoon ei ole riittävästi pääsyä, maalämpölaitokset voivat vastata väestön tarpeisiin, erityisesti alueilla, jotka soveltuvat niiden asentamiseen.
- Sillä on joustava tuotanto. Sähkön tuotanto näissä laitoksissa voi vaihdella kysynnän mukaan, ei riippuen muun muassa vesisäiliöistä tai raaka-aineiden saatavuudesta.
Maalämpöenergian haitat
Tärkeimmät haitat ovat:
- Maaston mahdollinen uppoaminen. Maalämpökasvit voivat kuluttaa maaperän kulumista huolimatta kuoren sisäosista, mikä voi aiheuttaa ravistusta pinnalla. Siksi joissakin tapauksissa on tarpeen injektoida vettä tai muuta komponenttia sisäisten koostumusten täyttämiseksi;
- Melupäästöt ja korkea paikallinen lämmitys. Yleensä maalämpölaitokset aiheuttavat paljon melua. Se, että korkean paikallisen lämmityksen lisäksi asennus on mahdotonta lähellä taloja ja yhteisöjä;
- H2S (rikkivety) -päästöt. Vesihöyryn ohella on tavallista vapauttaa rikkidioksidia, joka ei välttämättä hyökkää ilmakehään, mutta on haitallista ihmisten terveydelle, lisäksi erittäin syövyttävä ja epämiellyttävän hajuinen;
- Toimii vain muutamassa paikassa. Kuten useimpien energialähteiden kohdalla, maalämpöä voidaan käyttää vain suotuisilla alueilla, joissa on korkea sisäinen lämmitys ja joissa lämpöalueiden käyttö on helppoa ja halvempaa. Tämä estää sen käytön useimmissa paikoissa;
- Jokien ja järvien mahdollinen saastuminen. Lämpövedet voivat vapauttaa mineraalikoostumuksia, jotka, ellei niitä pidetä kunnolla, voivat vaikuttaa vesistöihin kasvien lähellä olevilla alueilla;
- Korkeat investointikustannukset. Vaikka maalämpölaitosten ylläpito on vähäistä, niiden rakentaminen ja asentaminen ovat kalliita prosessissa käytetyn tekniikan takia, mikä voi muuttua tulevina vuosina.
Vaikka geotermisellä energialla on uusiutuva energialähde, joka ei aiheuta kasvihuonekaasupäästöjä, sillä on silti merkittäviä haittoja. Esimerkiksi laaja rikkivetyaltistus voi aiheuttaa erilaisia vahinkoja työntekijän terveydelle.
Silmien, nenän tai kurkun ärsytykset ovat joitain alkuvaiheen oireita. Ongelmat voivat vaikuttaa myös hengityselimiin aiheuttaen muistin menetystä, päänsärkyä ja jopa heikentynyttä motorista toimintaa. Asiantuntijoiden mukaan oireita kuten sydämen vajaatoiminta, munuaisten vajaatoiminta, oksentelu, kutina ja ihon punoitus voivat ilmetä, puhumattakaan mahdollisista peruuttamattomista seurauksista, kuten psykologisista häiriöistä.
