Vysvětlení geotermální energie: Jak funguje geotermální energie

Hluboko pod povrchem Země leží obrovské rezervoáry roztavené horniny, horké vody a vysokotlakého plynu. Vědci a inženýři využili tyto zásoby jako zdroje geotermální energie.

Přejít na sekci

• Co je to geotermální energie?
• Jak funguje geotermální energie?
• 4 Výhody geotermální energie
• 2 Nevýhody geotermální energie
• Zjistit více
• Další informace o MasterClass Dr. Jane Goodallové

Dr. Jane Goodall sdílí své postřehy o inteligenci zvířat, ochraně a aktivismu.

jak chutnají piniové oříšky

Co je to geotermální energie?

Geotermální energie je obnovitelný zdroj energie, který využívá tepelnou energii pod zemským povrchem. Horké prameny Islandu a gejzíry Yellowstonského národního parku jsou příklady geotermálních nádrží, které prorazily zemskou kůru. Lidé využívají geotermální zdroje po tisíciletí.

Vzhledem k tomu, že řídící orgány, jako je americké ministerstvo energetiky, hledají obnovitelné způsoby výroby energie, motivují podniky, podniky a jednotlivce, aby využívali zemské teplo jako prostředek k napájení průmyslových procesů a výrobě elektřiny. To vedlo k nedávnému nárůstu geotermálních technologií.

Jak funguje geotermální energie?

Geotermální energie může vyrábět elektřinu v geotermálních elektrárnách. Můžete jej také přímo použít jako zdroj domácího vytápění pomocí geotermálních tepelných čerpadel.

• Výroba geotermální elektřiny : Většina elektrických elektráren vyrábí elektřinu vařením vody za účelem výroby páry. Pára pak otáčí masivní turbíny, které produkují elektrický proud. Geotermální elektrárny také používají tuto metodu, pouze místo výroby páry pomocí fosilních paliv, jako je uhlí nebo zemní plyn, používají přirozeně ohřátou vodu z podzemních zásobníků. Existují variace na výrobu geotermální energie (včetně metody suché páry, metody blesku a systému binárního cyklu), přesto všechny využívají přirozeně vysoké teploty geotermální tekutiny.
• Geotermální topné systémy : Geotermální topné systémy využívají geotermální vodu k ohřívání radiátorů v domácnostech, kancelářích a továrnách. Na některých místech, včetně velké části Islandu, geotermální voda z horkých pramenů dokonce vychází z faucetu pro domácí použití. Geotermální systémy mohou také fungovat jako chladicí systémy pomocí geotermálních tepelných čerpadel k přenosu tepla z budovy do země. Systém poté nahradí tento horký vzduch nízkoteplotním vzduchem zpod zemského povrchu.

4 Výhody geotermální energie

Geotermální energie je užitečná z různých důvodů.

1. Je potenciálně k dispozici po celém světě . S významnými investicemi lze geotermální energii využívat téměř kdekoli na Zemi. Ačkoli zdrojem geotermálního tepla je zemské jádro a pohyb tektonických desek, všechny použitelné geotermální nádrže se nacházejí v zemské kůře - někdy jen několik stop pod povrchem.
2. Poskytuje konstantní výkon základního zatížení . Jakmile je využit geotermální zdroj, poskytuje nepřetržitou energii a nepotřebuje baterie, aby fungoval efektivně, jako je tomu u jiných obnovitelných zdrojů energie, jako je sluneční a větrná energie.
3. Produkuje nižší emise skleníkových plynů než fosilní paliva . Čerpání podzemních zdrojů tepla zahrnuje uvolňování skleníkových plynů, jako je metan (CH4) a oxid uhličitý (CO2), ale nepřibližuje se k úrovni emisí skleníkových plynů, která přichází se spalováním uhlí, ropy nebo zemního plynu.
4. Může využívat stávající infrastrukturu fosilních paliv . Jak průmyslová odvětví a veřejné služby přecházejí z fosilní paliva , tyto zdroje mohou usnadnit zavádění geotermální energie ve stejných regionech. Ropné vrty a plynové vrty již dokončily potřebné vrtání potřebné k využití geotermálního tepla, což vedlo mnoho inženýrů k tomu, aby navrhli použití stejných vrtů pro fosilní paliva a geotermální energii.

Mistrovská třída

Navrženo pro vás

Online kurzy vyučované těmi největšími světovými mozky. Rozšiřte své znalosti v těchto kategoriích.

Učí konzervování

Učí průzkum vesmíru

Učí vědecké myšlení a komunikaci

Učí vědu o lepším spánku

2 Nevýhody geotermální energie

Mysli jako profesionál

Dr. Jane Goodall sdílí své postřehy o inteligenci zvířat, ochraně a aktivismu.

Navzdory několika jasným výhodám oproti fosilním palivům si systémy geotermální energie dosud nezískaly významný podíl na trhu. Existují pro to dva hlavní důvody.

proč autoři používají v příběhu napětí

1. Počáteční náklady jsou vysoké . Výroba geotermální elektřiny a geotermální vytápění mohou být nákladově efektivní, jakmile bude infrastruktura zavedena. Vytvoření této infrastruktury je však nákladné. K dosažení geotermálních nádrží musí posádky prorazit husté podloží. Vrtání je pracné a hlučné. Některé obce a společenství vlastníků domů to neumožňují.
2. Na mnoha místech je vyžadována nová technologie . Aby geotermální systémy zajišťovaly energetickou účinnost, musí existovat přirozený tok tekutin z geotermálního pole do vzduchu nad ním. Pouze asi 10 procent zemské půdy je příznivé pro tento tok tekutin. Nová technologie zvaná vylepšené geotermální systémy (EGS) může tento problém vyřešit rozbitím horkých hornin hluboko pod zemským povrchem. Tyto horniny jsou vstřikovány vodou, která se stává párou, která stoupá na povrch pro energetické využití. Použitá nízkoteplotní voda se poté pomocí injektážních vrtů vrací zpět na Zemi. Zatímco takové hluboké vrty mohou produkovat emise oxidu uhličitého a metanu, geotermální projekty to mohou nakonec obejít cyklováním své geotermální tekutiny v uzavřené smyčce.

Zjistit více

Získejte roční členství MasterClass a získejte exkluzivní přístup k video lekcím vyučovaným mistry, včetně Jane Goodallové, Neila deGrasse Tysona, Paula Krugmana a dalších.