Αξιοποίηση της Ενέργειας της Γης

ΑΠΟ ΑΡΘΡΟΓΡΑΦΟ ΤΟΥ ΞΥΠΝΑ! ΣΤΙΣ ΦΙΛΙΠΠΙΝΕΣ

Κάτω από την επιφάνεια της γης υπάρχει ένας τεράστιος θησαυρός. Δεν είναι ούτε χρυσός ούτε ασήμι ούτε πολύτιμες πέτρες. Αντίθετα, είναι μια τεράστια αποθήκη θερμότητας που ονομάζεται γεωθερμική ενέργεια.

ΜΕΓΑΛΟ μέρος αυτής της θερμότητας είναι αποθηκευμένο σε υπόγεια στρώματα τηγμένων πετρωμάτων, ή αλλιώς μάγματος. Η θερμότητα της γης είναι πράγματι ένας θησαυρός, επειδή αποτελεί μια καθαρή πηγή ενέργειας η οποία προσφέρει μοναδικά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με το πετρέλαιο, τον άνθρακα, το φυσικό αέριο και την πυρηνική ενέργεια.

Οι θερμοκρασίες βαθιά μέσα στη γη είναι εκατοντάδες ή και χιλιάδες βαθμοί Κελσίου. Η ποσότητα της θερμότητας που κατευθύνεται στην επιφάνεια της γης από αυτά τα βάθη σε έναν χρόνο πιστεύεται ότι αντιστοιχεί σε 100 δισεκατομμύρια μεγαβατώρες περίπου​—πολλαπλάσια της ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιείται παγκόσμια. Πράγματι, εκπληκτική ποσότητα ενέργειας! Ωστόσο, η εκμετάλλευση αυτού του θησαυρού αποτελεί πρόκληση.

Πρόσβαση στο Θησαυρό

Μέρος της θερμότητας της γης υπάρχει στο έδαφος, ακόμη και κοντά στην επιφάνεια. Αυτή μπορεί να αξιοποιηθεί με αντλίες θερμότητας οι οποίες συνδέονται με ένα υπόγειο δίκτυο σωληνώσεων. Η ενέργεια που συγκεντρώνεται έτσι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οικιακή θέρμανση το χειμώνα ή για άλλες χρήσιμες εργασίες. Επιπλέον, όσοι ζουν κοντά σε θερμές πηγές ή σε άλλες γεωλογικά ενεργές περιοχές μπορούν να χρησιμοποιούν τη διαθέσιμη θερμότητα από τη γη με επιπρόσθετους τρόπους. Οι αρχαίοι Ρωμαίοι, λόγου χάρη, χρησιμοποιούσαν θερμές πηγές ως λουτρά.

Η μεγαλύτερη συγκέντρωση θερμότητας συναντάται κάτω από το φλοιό της γης, σε ένα στρώμα που ονομάζεται μανδύας. Το μέσο πάχος του φλοιού είναι περίπου 35 χιλιόμετρα​—βάθος αρκετά μεγαλύτερο από αυτό που θα μπορούσαν να φτάσουν τα σύγχρονα γεωτρύπανα. Ωστόσο, αυτός ο φλοιός αποτελείται από πλάκες και είναι πιο λεπτός σε ορισμένα σημεία, ιδιαίτερα εκεί όπου συναντιούνται οι πλάκες. Σε εκείνα τα μέρη, το μάγμα μπορεί να φτάνει πιο κοντά στην επιφάνεια της γης και να θερμαίνει το νερό που είναι παγιδευμένο στα στρώματα των πετρωμάτων. Αυτό το νερό συνήθως βρίσκεται μόλις δύο ή τρία χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια του εδάφους​—βάθος στο οποίο μπορούμε να φτάσουμε με τη βοήθεια των σύγχρονων μεθόδων γεώτρησης. Μπορεί να υποστεί κατεργασία και να χρησιμοποιηθεί κατάλληλα. Ας δούμε πώς.

Εκμετάλλευση της Θερμότητας

Στο επίπεδο της θάλασσας, το νερό βράζει στους 100 βαθμούς Κελσίου. Κάτω, όμως, από το έδαφος, οι πιέσεις είναι πολύ μεγαλύτερες, και το νερό παραμένει υγρό σε υψηλότερες θερμοκρασίες. a Όταν το νερό που αντλείται έχει θερμοκρασία πάνω από 175 βαθμούς Κελσίου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κίνηση ηλεκτρογεννητριών.

Νερό σε υψηλές θερμοκρασίες συνήθως βρίσκεται σε περιοχές με πρόσφατη ηφαιστειακή δραστηριότητα, όπως είναι ο Πύρινος Δακτύλιος του Ειρηνικού Ωκεανού, μια περιοχή με ενεργά και σβησμένα ηφαίστεια στον Ειρηνικό. Οι Φιλιππίνες βρίσκονται σε αυτόν το δακτύλιο. Τα πρόσφατα χρόνια δε, έχει γίνει σημαντική πρόοδος εδώ όσον αφορά την αξιοποίηση των γεωθερμικών αποθεμάτων για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Στην πραγματικότητα, οι Φιλιππίνες έχουν εξελιχθεί σε έναν από τους κυριότερους παραγωγούς ηλεκτρισμού από γεωθερμική ενέργεια στον κόσμο. Πάνω από το 20 τοις εκατό του ηλεκτρισμού που χρησιμοποιείται εδώ προέρχεται από αυτή την πηγή.

Για να μάθουμε περισσότερα σχετικά με το πώς παράγεται ηλεκτρισμός από τη θερμότητα της γης, το Ξύπνα! επισκέφτηκε μια μεγάλη γεωθερμική μονάδα που ονομάζεται Μακ-Μπαν, στην επαρχία Λαγκούνα των Φιλιππίνων. Αυτή η μονάδα έχει τη δυνατότητα να παράγει ενέργεια ισχύος 426 μεγαβάτ. Ας ρίξουμε μια σύντομη ματιά στο πώς γίνεται αυτό.

Επίσκεψη σε Γεωθερμική Μονάδα

Αφήνουμε τον κύριο αυτοκινητόδρομο και ακολουθούμε έναν δρόμο με δύο λωρίδες που μας οδηγεί σε ένα  γεωθερμικό πεδίο. Καθώς πλησιάζουμε στις εγκαταστάσεις που βρίσκονται εκεί, φτάνουμε σε μια περιοχή με μεγάλους αγωγούς ατμού οι οποίοι ξεκινούν από τις γεωθερμικές γεωτρήσεις και καταλήγουν στις μονάδες παραγωγής ενέργειας. Στους γύρω λόφους μπορούμε να δούμε και άλλους αγωγούς οι οποίοι μεταφέρουν ατμό από τις γεωτρήσεις. Ανά τακτά διαστήματα υπάρχουν καμπύλα σημεία στους αγωγούς. Μαθαίνουμε ότι αυτά επιτρέπουν τη διαστολή και τη συστολή των τεράστιων αγωγών καθώς θερμαίνονται και ψύχονται.

Κοντά στο χωριό βρίσκονται τα γραφεία της Γεωθερμικής Εταιρίας των Φιλιππίνων, όπου μας καλωσορίζει ο Ρομάν Σάντα Μαρία, υπεύθυνος λειτουργίας του εργοστασίου. Σε λίγο ο Ρομάν αρχίζει να μας ξεναγεί στις εγκαταστάσεις.

Σε μικρή απόσταση από τα γραφεία υπάρχουν μερικές γεωτρήσεις παραγωγής. «Χρησιμοποιούμε την ίδια τεχνολογία που χρησιμοποιείται και στη διάνοιξη πετρελαιοπηγών», λέει ο Ρομάν, «αλλά αυτές οι τρύπες είναι μεγαλύτερες σε διάμετρο». Και συνεχίζει: «Στην πραγματικότητα, οι γεωτρήσεις γίνονται οι αγωγοί μέσω των οποίων ανεβαίνει στην επιφάνεια το πεπιεσμένο θερμό νερό και ο ατμός. Αυτό είναι το προϊόν που μεταφέρουμε στη μονάδα παραγωγής ενέργειας». Δύο κοντινές γεωτρήσεις βρίσκονται σε πολύ μικρή απόσταση η μία από την άλλη. Όταν ρωτάμε γιατί, ο ξεναγός μας εξηγεί: «Μόνο στην επιφάνεια είναι κοντά. Κάτω από το έδαφος, η μία προχωράει κατακόρυφα. Η άλλη μας επιτρέπει να ελέγχουμε την κατεύθυνσή της. Αυτό είναι αναγκαίο λόγω του κόστους της γης. Η διάνοιξη γεωτρήσεων σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους μας βοηθάει να εξοικονομούμε χρήματα».

Θέλοντας να μάθουμε περισσότερα για τη διαδικασία, ρωτάμε: «Διαβάσαμε ότι χρησιμοποιείτε την τεχνολογία αυτόματης ατμοποίησης σε αυτή την τοποθεσία. Τι σημαίνει αυτό;» Ο Ρομάν εξηγεί: «Η πιο βαθιά γεώτρηση που έχουμε εδώ είναι σχεδόν 3.700 μέτρα. Το θερμό νερό βρίσκεται υπό υψηλή πίεση σε μεγάλα βάθη. Αλλά όταν έρχεται στην επιφάνεια, η πίεση μειώνεται και το μεγαλύτερο μέρος του νερού μετατρέπεται αυτόματα σε ατμό​—γι’ αυτό και ονομάζεται τεχνολογία αυτόματης ατμοποίησης».

Σε κάποιο σημείο του αγωγού που ξεκινάει από τις πηγές υπάρχει ο διαχωριστής. Εδώ ο ατμός διαχωρίζεται από το θερμό νερό ή τη γεωθερμική άλμη. Αλλά ο ατμός δεν είναι ακόμη έτοιμος για παραγωγή ενέργειας. Ο Ρομάν εξηγεί: «Σταγονίδια νερού παραμένουν στον ατμό. Αυτά τα σταγονίδια περιέχουν μεταλλικά στοιχεία που μπορεί να κατακαθήσουν στον κινητήρα και να του προξενήσουν ζημιά. Έτσι λοιπόν, από το διαχωριστή, ο ατμός πηγαίνει στη συσκευή καθαρισμού η οποία απομακρύνει τα σταγονίδια».

Ο ξεναγός μας μάς δείχνει κάποιους μεγάλους μονωμένους αγωγούς οι οποίοι μεταφέρουν τον καθαρισμένο ατμό στη μονάδα παραγωγής ηλεκτρισμού, περίπου ένα χιλιόμετρο μακριά. Επειδή στο μεταξύ δημιουργείται συμπύκνωση, ο ατμός υφίσταται και άλλον καθαρισμό προτού μπει στον κινητήρα που κινεί τη γεννήτρια.

Τώρα φτάνουμε στην κορυφή ενός λόφου από όπου βλέπουμε το γεωθερμικό πεδίο. «Η συνολική έκταση αυτού του πεδίου είναι περίπου εφτά τετραγωνικά χιλιόμετρα», λέει ο Ρομάν, προσθέτοντας: «Εδώ έχουμε 102 γεωτρήσεις από τις οποίες οι 63 είναι γεωτρήσεις παραγωγής. Πολλές από τις υπόλοιπες είναι γεωτρήσεις επανεισαγωγής». Το επόμενο ερώτημά μας είναι: «Τι είναι οι γεωτρήσεις επανεισαγωγής;» Ο Ρομάν απαντάει: «Παράγουμε τόσο πολύ θερμό νερό και ατμό κάθε ώρα ώστε χρειάζεται να επανεισάγουμε το καθαρισμένο νερό στα αποθέματα του εδάφους για να μη βλάψουμε το περιβάλλον. Το ένα τοις εκατό του υγρού που φτάνει στην επιφάνεια επανεισάγεται στο έδαφος». Μαθαίνουμε ότι η επανεισαγωγή βοηθάει επίσης στην ανανέωση του γεωθερμικού πεδίου.

Πώς επηρεάζει ένας γεωθερμικός σταθμός τη συνολική εικόνα της περιοχής; Η πιο εμφανής ένδειξη της ύπαρξής του είναι ο ατμός που υψώνεται από τη μονάδα παραγωγής ενέργειας. Πέρα από αυτό, το μόνο που βλέπουμε είναι κοκκοφοίνικες και άλλη βλάστηση. Κάτω στην πεδιάδα υπάρχουν επίσης πολλά σπίτια. Φαίνεται ότι, αν γίνεται προσεκτική διαχείριση, η γεωθερμική ενέργεια μπορεί να συνυπάρχει με τους ανθρώπους και το περιβάλλον.

Εγκαταστάσεις όπως αυτή που επισκεφτήκαμε χρησιμοποιούν μόνο ατμό υψηλής θερμοκρασίας για την παραγωγή ενέργειας. Ωστόσο, πρόσφατα έχουν γίνει προσπάθειες για την παραγωγή ενέργειας από υγρά θερμοκρασίας κάτω των 200 βαθμών Κελσίου. Ως αποτέλεσμα, έχει αναπτυχθεί η τεχνολογία δυαδικού κύκλου (binary cycle). Με αυτή τη μέθοδο, το θερμό υγρό που έχει αντληθεί χρησιμοποιείται για την ατμοποίηση ενός δεύτερου υγρού, το οποίο στη συνέχεια κινεί το σύστημα κινητήρα/γεννήτριας.

 Τα Υπέρ και τα Κατά

Πολλά μπορούν να λεχθούν για τη γεωθερμική ενέργεια. Οι χώρες που παράγουν ενέργεια από αυτήν εξαρτώνται λιγότερο από το πετρέλαιο. Με κάθε δέκα μεγαβάτ παραγόμενου ηλεκτρισμού για έναν χρόνο εξοικονομούνται 140.000 βαρέλια αργού πετρελαίου το χρόνο. Επιπλέον, τα γεωθερμικά αποθέματα είναι τεράστια και ο κίνδυνος εξάντλησης αυτών των αποθεμάτων πολύ μικρότερος σε σύγκριση με πολλές άλλες πηγές ενέργειας. Τα προβλήματα μόλυνσης μειώνονται επίσης πολύ. Επιπρόσθετα, το κόστος της παραγωγής γεωθερμικής ενέργειας είναι αρκετά χαμηλότερο από το κόστος πολλών άλλων μορφών ενέργειας.

Από την αρνητική πλευρά, εκφράζονται κάποιες ανησυχίες για το περιβάλλον. Ο γεωθερμικός ατμός συνήθως περιέχει υδρόθειο, το οποίο σε μεγάλες ποσότητες είναι τοξικό, αλλά και σε μικρές ποσότητες προξενεί ενόχληση εξαιτίας της οσμής θείου που αναδίδει. Ωστόσο, οι μέθοδοι κατεργασίας για την απομάκρυνσή του είναι αποτελεσματικές και πιο αποδοτικές από τα συστήματα ελέγχου των εκπομπών καυσαερίων στους ηλεκτροπαραγωγικούς σταθμούς που λειτουργούν με ορυκτά καύσιμα. Επιπλέον, ο ατμός που έρχεται στην επιφάνεια μπορεί να περιέχει μικρές ποσότητες αρσενικού ή άλλων τοξικών ουσιών. Όταν αυτές επανεισάγονται στο έδαφος, ο κίνδυνος διατηρείται στα ελάχιστα επίπεδα. Η μόλυνση των υπόγειων αποθεμάτων νερού μπορεί επίσης να αποτελεί πρόβλημα αν οι γεωθερμικές γεωτρήσεις δεν έχουν στεγανοποιηθεί σε μεγάλα βάθη με χαλύβδινα πλαίσια και τσιμέντο.

Ο Δημιουργός μας μάς έχει δώσει έναν πλανήτη με ποικίλους θησαυρούς. Η γεωθερμική ενέργεια είναι μόνο ένας από αυτούς. Οι άνθρωποι μόλις τώρα αρχίζουν να μαθαίνουν πώς να τον αξιοποιούν. Οι μελλοντικές εξελίξεις αναμφίβολα θα μας βοηθήσουν να καταλάβουμε πώς να χρησιμοποιούμε τους θησαυρούς μας πιο επωφελώς, φροντίζοντας συγχρόνως κατάλληλα την υπέροχη γη που έχει ανατεθεί στην επίβλεψή μας.​—Ψαλμός 115:16.

[Υποσημείωση]

[Διάγραμμα/Εικόνες στη σελίδα 15]

(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)

Γεωθερμικός σταθμός Μακ-Μπαν, Φιλιππίνες (Απλοποιημένη άποψη)

Γεωτρύπανο

↓

Γεωθερμικό απόθεμα

Ηλεκτρικά καλώδια

↑

Μετασχηματιστής

↑

Γεννήτρια

↑

Γεώτρηση παραγωγής → Διαχωριστής → Ατμός → Συσκευή καθαρισμού → Συσκευή καθαρισμού → Κινητήρας

↓ ↓

↑ Άλμη → Γεώτρηση επανεισαγωγής ← Νερό ← Πύργος ψύξης

↑ ↓

Γεωθερμικό απόθεμα

[Εικόνες]

ΓΕΩΤΡΗΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

ΑΓΩΓΟΣ ΑΤΜΟΥ

ΜΟΝΑΔΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ

[Ευχαριστίες]

Άντρες που ανοίγουν βαλβίδα ατμού στη σελίδα 13: Ευγενής παραχώρηση από Philippine National Oil Corporation· αγωγός στη σελίδα 13 και εναέρια άποψη και ένθετη εικόνα μονάδας παραγωγής ηλεκτρισμού στη σελίδα 15: Ευγενής παραχώρηση από National Power Corporation (Philippines)· γεώτρηση παραγωγής και αγωγός ατμού στη σελίδα 15: Ευγενής παραχώρηση από Γεωθερμική Εταιρία των Φιλιππίνων