A föld energiájának hasznosítása

AZ ÉBREDJETEK! FÜLÖP-SZIGETEKI ÍRÓJÁTÓL

A föld felszíne alatt óriási kincs rejlik. Most nem az aranyra, az ezüstre vagy a drágakövekre gondolunk, hanem a hatalmas hőkészletre, melyet geotermikus energiának hívnak.

ENNEK a hőnek a nagy része a föld alatti olvadt kőzetanyagrétegben, vagyis a magmában raktározódik. A föld hője valóban kincs, mivel tiszta energiaforrás, és másfajta előnyös tulajdonságai vannak, mint az olajnak, a szénnek, a földgáznak és az atomenergiának.

A föld mélyén a hőmérséklet eléri a több száz vagy akár a több ezer Celsius-fokot is. A felszínre hozott hőmennyiség egy év alatt feltehetően mintegy 100 milliárd megawattóra energiának felel meg, ami sokszorosa a világon felhasznált villamos energiának. Ez bizony elképesztően sok energia! A hasznosítása viszont nehéz feladat.

Hogyan lehet hozzáférni ehhez a kincshez?

A föld hőjének egy része a talajban van, és akár a felszínhez közel is megtalálható. Ezt hőszivattyúval lehet hasznosítani, mely egy földbe temetett, hurkot alkotó csőrendszerhez kapcsolódik. Az így összegyűjtött energiát aztán télen lakások fűtésére vagy más hasznos célra lehet felhasználni. Emellett a hévforrás vagy egyéb földtani szempontból aktív terület közelében élő emberek más módszereket alkalmazva is fel tudják használni a földből kinyert hőt. Az ókori rómaiak például fürdőkben hasznosították a hévforrások vizét.

A hő nagyobb mennyiségben a földkéreg alatt található, a földköpenynek nevezett rétegben. A földkéreg átlagos vastagsága 35 kilométer, ami sokkal nagyobb annál, amin a jelenlegi fúrótechnikával át lehet hatolni. Ez a földkéreg azonban több lemezből áll, és bizonyos helyeken vékonyabb, különösen a lemezek találkozásánál. Ezeken a pontokon keresztül a magma közelebb tud kerülni a földfelszínhez, és fel tudja melegíteni a kőzetrétegekben rekedt vizet, mely általában csak két-három kilométerre van a felszíntől, vagyis könnyedén el lehet érni a modern fúrási módszerekkel. Így felszínre hozható és felhasználható. De nézzük csak, hogyan.

Munkára fogott hő

A tengerszinttel megegyező magasságban a víz 100 Celsius-fokon forr. A föld alatt azonban sokkal nagyobb a nyomás, ezért a víz magasabb hőmérsékleten is cseppfolyós marad. * Ha a fúró 175 Celsius-foknál melegebb vízhez ér, akkor azt generátorok meghajtására lehet használni.

Magas hőmérsékletű vizet általában olyan helyeken találni, ahol nemrég vulkáni tevékenység volt megfigyelhető, mint amilyen a csendes-óceáni tűzgyűrű, amelynek területén aktív és kialudt vulkánok egyaránt fellelhetők. A Fülöp-szigetek is ennek a gyűrűnek a területére esik. Az elmúlt években itt jelentős fejlődést értek el abban, hogy a geotermikus erőforrásokat villamosenergia-termeléshez hozzák felszínre. Ezzel tulajdonképpen a Fülöp-szigetek lett a világ egyik legnagyobb olyan energiatermelője, amely ehhez geotermikus energiát használ fel. Az országban felhasznált villamos energia több mint húsz százalékát ebből a forrásból nyerik.

Hogy többet megtudjunk arról, miként termelnek villamos energiát a föld hőjéből, az Ébredjetek! munkatársai ellátogattak a Fülöp-szigetek egyik nagy geotermikus erőművéhez, amelyet Mak-Bannak hívnak, és amely Laguna tartományban található. Ez a létesítmény 426 megawatt teljesítményű. Tekintsük át röviden, hogy milyen módon érik ezt el.

Látogatás egy geotermikus erőműben

Letérve egy nagy forgalmú országútról, egy kétsávos útra hajtunk, mely a geotermikus mezőhöz visz minket. A mezőn található erőműhöz közeledve egy olyan részhez érkezünk, melyet a geotermikus kutakból az áramfejlesztő üzembe érkező nagy gőzvezetékek  hálóznak be. A közeli hegyeken is látunk még ilyen csöveket, melyek gőzt szállítanak a kutakból. Meghatározott távolságra a csövek hurkokat alkotnak. Mint megtudjuk, ezek a hurkok lehetővé teszik, hogy az óriási csövek a melegedés és hűlés közben kitáguljanak és összehúzódjanak.

A közelben van a Fülöp-szigeteki Geotermikus Részvénytársaság hivatala, ahol Roman St. Maria műszaki irányító fogad bennünket. Nem sokkal később útnak indulunk Romannal, aki körbevezet minket a területen.

A hivatal közelében található néhány termelőkút. „Ugyanazt a technikát alkalmazzuk, melyet az olajkutak fúrásánál szoktak — magyarázza Roman —, csak itt nagyobb átmérőjű lyukakat fúrunk.” Majd hozzáfűzi még: „A kutak valójában közvetítő eszközök, melyeken keresztül a nyomás alatt lévő forró víz és gőz a felszínre hozható. Ez utóbbiakat aztán az erőműbe szállítjuk.” Nem messze tőlünk két kút nagyon közel van egymáshoz. Amikor megkérdezzük „idegenvezetőnket”, hogy ez miért van, ő ezt feleli: „Csak a felszínen vannak közel egymáshoz, de a föld alatt az egyik egyenesen megy lefelé, a másiknak az iránya változtatható. Erre a föld ára miatt van szükség, és ha egymáshoz közel fúrjuk a kutakat, azzal pénzt takarítunk meg.”

Mivel szeretnénk még többet megtudni a folyamatokról, ezt kérdezzük: „Olvastunk róla, hogy önök ezen a telepen a pillanatszerű elgőzölögtetés módszerét alkalmazzák. Mit jelent ez?” Roman kifejti: „A legmélyebb kutunk majdnem 3700 méter mély. Nagy mélységekben a forró víz magas nyomásnak van kitéve. Ám ha a felszínre hozzuk, a nyomás csökken, és a víz legnagyobb része pillanatok alatt elgőzölög, vagyis gőzzé válik; innen ered a pillanatszerű elgőzölögtetés módszere elnevezés.”

A kutakból kijövő csővezetéken található a leválasztó. Itt különítik el a gőzt a forró víztől vagy a geotermikus sós víztől. Ám a gőz még így sem megfelelő az energiatermeléshez. Roman így részletezi: „Az áramló gőzben maradnak apró vízcseppek, melyek ásványi anyagokat tartalmaznak. Ezek lerakódhatnak a turbinára, és kárt tehetnek benne, ezért a leválasztóból a gőz egy fajta tisztítóberendezésbe megy, amely eltávolítja ezeket az apró vízcseppeket.”

„Idegenvezetőnk” most a nagy, szigetelt csövek felé mutat; ezek továbbítják a tisztított gőzt az erőműbe, amely körülbelül egy kilométerre van. Mivel eközben újra előfordulhat lecsapódás, ezért a gőz megint csak egy tisztítóberendezésbe kerül, mielőtt a generátort meghajtó turbinába érne.

Felérünk a hegy tetejére, és lenézünk a geotermikus telepre. Roman tájékoztat bennünket, hogy „a mező összterülete hozzávetőlegesen hét négyzetkilométer”, majd kiegészíti: „Százkét kutunk van, és ebből hatvanhárom termelőkút, a többinek a nagy része pedig visszasajtoló kút.” „Mik azok a visszasajtoló kutak?” — kérdezzük következőnek. Roman elmondja: „Olyan sok forró vizet és gőzt termelünk óránként, hogy a környezet megóvása érdekében vissza kell juttatnunk a leválasztott vizet a föld üregeibe. Így aztán a kinyert folyadék száz százalékát visszasajtoljuk.” Még azt is megtudjuk, hogy a visszasajtolás egyben a geotermikus mező feltöltődését is elősegíti.

Hogyan befolyásolja a geotermikus erőmű a terület összképét? Az erőmű létezésének legszembetűnőbb bizonyítéka a felszálló gőz. Máskülönben kókuszpálmákat és egyéb növényeket látunk. Az alattunk elterülő völgyben sok lakóház is van. Úgy látszik, hogy gondos felügyelettel a geotermikus erőmű képes „együtt élni” az emberekkel és a környezettel.

Az ahhoz hasonló létesítmények, mint amilyet mi is meglátogattunk, csak magas hőmérsékletű gőzt használnak az energiatermeléshez. Mostanában azonban azzal is próbálkoznak, hogy olyan folyadékokból nyerjenek energiát, melyeknek hőmérséklete nem éri el a 200 Celsius-fokot. Így fejlesztették ki a kettős folyadékciklusú technológiát, mely azt foglalja magában, hogy az elhasznált forró folyadék felhasználásával elpárologtatnak egy másodlagos folyadékot, amely aztán meghajt egy turbinából és generátorból álló berendezést.

 Előnyök és hátrányok

Sok minden szól a geotermikus energia mellett. Azok az országok, amelyek ebből nyerik az energiájukat, kevésbé függnek az olajtól. Az egy év alatt ily módon termelt minden tíz megawatt villamos energia évente 140 000 hordó nyers kőolaj megtakarítását jelenti. Továbbá a geotermikus erőforrás óriási, és sokkal kevésbé fenyegeti a kimerülés veszélye, mint sok más energiaforrást. A szennyezés sem jelent olyan nagy gondot. Emellett a geotermikus energia termelése igencsak olcsó sok más energiatermelési formához képest.

A hátrányairól szólva a környezetre gyakorolt hatása ad okot némi aggodalomra. A geotermikus gőz általában kén-hidrogént tartalmaz, amely nagy mennyiségben mérgező, kis mennyiségben pedig a szaga miatt kellemetlen. Ám a kén-hidrogén eltávolítására irányuló kezelési folyamatok hatásosak, és sokkal hatékonyabbak, mint a fosszilis tüzelőanyaggal dolgozó erőművek szennyezőanyag-kibocsátást szabályozó rendszerei. A kiáramló anyag részecskéi némi arzént vagy más mérgező anyagot is tartalmazhatnak. Ha ezeket visszasajtolják a talajba, a veszély minimális. A talajvízkészletek szennyeződése is gond lehet, ha a geotermikus kutakat nem szigetelik le nagy mélységekig acéltömítéssel és betonnal.

Teremtőnk olyan bolygót adott nekünk, mely sokféle kincset rejt magában. Ezek közül a geotermikus energia csupán egy. Az emberek még csak most kezdenek rájönni, hogyan hasznosítsák. A jövőbeli fejlesztések kétségtelenül segíteni fognak, hogy átlássuk, miként lehetne gazdaságosabban felhasználni a kincseinket, és ugyanakkor miként lehetne megfelelően gondozni nagyszerű bolygónkat, amelyet Isten ránk bízott (Zsoltárok 115:16).

[Lábjegyzet]

[Ábra/képek a 15. oldalon]

(A teljes beszerkesztett szöveget lásd a kiadványban.)

A Mak-Ban geotermikus erőmű (Fülöp-szigetek) (Egyszerűsített ábra)

Fúrótorony

↓

Geotermikus üreg

Távvezeték

↑

Transzformátor

↑

Generátor

↑

Termelőkút → Leválasztó → Gőz → Tisztítóberendezés → Tisztítóberendezés → Turbina

↓ ↓

↑ Sós víz → Visszasajtoló kút ← Víz ← Hűtőtorony

↑ ↓

Geotermikus üreg

[Képek]

TERMELŐKÚT

GŐZVEZETÉK

VILLAMOS ERŐMŰ

[Forrásjelzések]

A 13. oldalon a gőzszelepet kinyitó férfiak képe: Courtesy Philippine National Oil Corporation; a 13. oldalon látható csővezeték, valamint a 15. oldalon látható légi felvétel és a villamos erőműről készült kisebb kép: Courtesy of National Power Corporation (Philippines); a 15. oldalon a termelőkút és a gőzvezeték képe: Courtesy of Philippine Geothermal, Inc.