Idi na sadržaj

Idi na kazalo

Iskorištavanje geotermalne energije

Iskorištavanje geotermalne energije

Ispod Zemljine površine leži veliko blago. Ne radi se o zlatu, srebru ni dragom kamenju, već o ogromnim zalihama toplinske energije koja se naziva geotermalna energija.

VELIK dio te energije akumuliran je u podzemnim slojevima rastaljene lave ili magme. Zemljina se toplina s pravom naziva velikim blagom jer to je čist izvor energije koji ima stanovite prednosti u odnosu na naftu, ugljen, zemni plin i nuklearnu energiju.

Duboko ispod Zemljine površine temperature dosežu stotine, pa čak i tisuće Celzijevih stupnjeva. Smatra se da toplina koja u roku od godinu dana dospije iz unutrašnjosti Zemlje na njenu površinu ima energetski potencijal od nekih 100 milijardi megavatsati električne energije — što višestruko premašuje ukupnu količinu električne energije koja se potroši u čitavom svijetu. To je zaista ogromna količina energije! No problem je u tome kako iskoristiti svu tu energiju.

Kako doći do dragocjene energije

Jedan dio Zemljine toplinske energije akumuliran je u Zemljinoj kori, čak blizu površine. Ona se može crpiti pomoću toplinskih pumpi koje su povezane s podzemnom cjevovodnom mrežom. Tako dobivena energija koristi se za zagrijavanje domova tokom zime ili u neke druge svrhe. Ljudi koji žive u blizini termalnih vrela ili u područjima koja su poznata po nekim drugim vrstama geološke aktivnosti odavno koriste Zemljinu toplinsku energiju i na neke druge načine. Tako su, naprimjer, stari Rimljani u blizini termalnih izvora gradili javna kupališta.

Veća količina toplinske energije akumulirana je ispod Zemljine kore, u sloju koji se naziva plašt. Kora je u prosjeku debela 35 kilometara — što uvelike premašuje maksimalnu dubinu bušenja koju omogućava postojeća tehnologija. Međutim, Zemljina kora sastoji se od nekoliko ploča i na nekim je mjestima tanja — naročito tamo gdje se te ploče dodiruju. Na tim mjestima magma može doći bliže Zemljinoj površini i tako zagrijavati vodu koja je zarobljena u podzemnim slojevima stijena. Ta se voda obično nalazi svega dva do tri kilometra ispod Zemljine površine, a to su dubine do kojih se lako može doći zahvaljujući suvremenim tehnikama bušenja. Voda se može dopremiti na površinu i zatim koristiti na razne načine. Pogledajmo kako se to radi.

Iskorištavanje toplinske energije

Na površini Zemlje voda vri na temperaturi od 100 Celzijevih stupnjeva. No u unutrašnjosti Zemlje tlak je puno veći, a voda i na puno većim temperaturama ostaje u tekućem stanju. * Na nekim mjestima bušenjem se dolazi do vode čija je temperatura veća od 175 Celzijevih stupnjeva i ona se može koristiti za pokretanje električnih generatora.

Zagrijavanje vode do visokih temperatura karakteristično je za zone u kojima još uvijek ima vulkanske aktivnosti, a jedna od njih je i Tihooceanski vatreni prsten. U toj zoni, u kojoj ima mnogo aktivnih i pritajenih vulkana, nalaze se i Filipini. Na Filipinima je posljednjih godina postignut značajan napredak u korištenju geotermalnog energetskog potencijala za proizvodnju električne energije. Filipini su čak postali jedan od najvećih svjetskih proizvođača električne energije koji u proizvodnom procesu koriste geotermalnu energiju. Preko 20 posto električne energije koja se troši na Filipinima dobiva se eksploatacijom tog prirodnog bogatstva.

Da bismo saznali nešto više o tome kako se Zemljina toplinska energija koristi za proizvodnju električne energije, dopisnici časopisa Probudite se! posjetili su veliku geotermalnu elektranu Mak-Ban u filipinskoj provinciji Laguni. Instalirana snaga te elektrane iznosi 426 megavata. Upoznajmo se malo bolje s proizvodnim procesom.

Posjet geotermalnom postrojenju

Nakon skretanja s autoputa dolazimo na jednu manju cestu koja vodi do geotermalnog nalazišta. Približavajući se mjestu na kojem se nalazi postrojenje, vidimo mnoge velike cijevi kojima para putuje od geotermalnih izvora do postrojenja. Vidimo i neke cijevi kojima se para doprema iz bušotina u obližnjim brdima. Cijevi su u pravilnim razmacima zavijene u oblik petlje. Kažu nam da se time omogućava širenje i stezanje ogromnih cijevi dok se zagrijavaju i hlade.

U blizini naselja nalazi se upravna zgrada kompanije Philippine Geothermal, Inc., gdje nas dočekuje Roman St. Maria, tehnički direktor postrojenja. S njim uskoro krećemo u obilazak.

Nedaleko od upravne zgrade nalaze se neke proizvodne bušotine. “Ovdje se koristi tehnologija koja se koristi i na naftnim bušotinama”, kaže Roman, “samo kod nas bušotine imaju veći promjer.” Zatim nastavlja: “Bušotine su zapravo kanali kroz koje se vruća voda i para pod djelovanjem visokog tlaka dopremaju na površinu. Dobivenu paru šaljemo u postrojenje za proizvodnju električne energije.” Nedaleko od nas nalaze se dvije bušotine koje su vrlo blizu jedna drugoj. Na pitanje zašto su tako blizu, vodič nam odgovara: “One su blizu samo na površini. Pod zemljom smo jedan kanal iskopali skroz okomito, a drugi smo usmjeravali u željenom pravcu. To je nužno zbog skupoće zemljišta. Troškovi su manji ako se ušća bušotine nalaze jedno blizu drugog.”

Želeći saznati nešto više o eksploataciji tih bušotina, pitamo: “Pročitali smo da na ovoj lokaciji koristite tehnologiju trenutnog isparavanja. Što to znači?” Roman nam objašnjava: “Naša najdublja bušotina duboka je gotovo 3 700 metara. Na velikim dubinama vruća voda nalazi se pod velikim tlakom. No kad je dopremite na površinu, tlak naglo pada i većina vode trenutačno se pretvori u paru — tako je i nastao naziv tehnologija trenutnog isparavanja.”

Para cjevovodom putuje do separatora. Ovdje se para odvaja od vruće vode ili geotermalne vode bogate mineralima. No ona još uvijek nije spremna za korištenje u proizvodnji električne energije. Roman objašnjava: “Para još uvijek sadrži sitne kapljice vode. U tim kapljicama ima minerala koji bi se mogli taložiti na turbini i oštetiti je. Zato para iz separatora odlazi u uređaj za pročišćavanje. Taj uređaj treba ukloniti preostale kapljice.”

Vodič nam pokazuje velike izolirane cijevi kojima pročišćena para putuje do postrojenja za proizvodnju električne energije koje je udaljeno otprilike jedan kilometar. Budući da se na putu do postrojenja para kondenzira, mora se još jednom pročistiti prije nego što uđe u turbinu koja pokreće generator.

Sada se penjemo na vrh brda koje se nalazi u blizini geotermalnog nalazišta. “Nalazište zauzima površinu od oko sedam kvadratnih kilometara”, kaže Roman te dodaje: “Ovdje imamo 102 bušotine, od kojih su 63 proizvodne. Mnoge druge bušotine služe za vraćanje vode.” Naše sljedeće pitanje glasi: “Kakve su to bušotine?” Roman odgovara: “Svakog sata na površinu se dopremi jako mnogo vruće vode i pare. Stoga je veoma važno da se voda koja je u separatoru odvojena od pare vrati u zemlju kako bi se izbjeglo narušavanje prirodne ravnoteže. Sva ta voda vraća se tamo odakle je i uzeta.” Doznajemo da vraćanje vode u zemlju ujedno omogućava da geotermalno nalazište nikad ne presuši.

Kako geotermalna elektrana utječe na izgled okolnog područja? Najuočljiviji dokaz postojanja te elektrane je para koja se puši iz cijevi. Inače uglavnom vidimo kokosove palme i drugo raslinje. U dolini podno brda nalaze se i mnoge kuće. Očito je da zahvaljujući mudrom upravljanju geotermalne elektrane mogu postojati čak i u blizini naseljenih mjesta, a da ne narušavaju ljepotu i čistoću okoliša.

U postrojenjima za proizvodnju električne energije kao što je ovo koje smo posjetili koristi se samo para visoke temperature. No u zadnje vrijeme počinje se koristiti i tekućine čija je temperatura niža od 200 Celzijevih stupnjeva. Tako je razvijena i tehnologija binarnog ciklusa. To je tehnologija kod koje se vruća voda koristi za pretvaranje jedne druge tekućine u paru, koja potom pokreće turbinu generatora.

Prednosti i mane

Geotermalna energija ima mnoge prednosti. Zemlje koje je koriste za proizvodnju električne energije smanjuju svoju ovisnost o nafti. Deset megavata struje proizvedene pomoću geotermalne energije znači godišnju uštedu od 140 000 barela sirove nafte. Osim toga, geotermalne energije ima napretek, a opasnost od iscrpljenja njenih izvora daleko je manja nego u slučaju mnogih drugih izvora energije. Problem zagađivanja okoliša također je znatno manji. Troškovi rada geotermalnih elektrana prilično su mali u usporedbi s mnogim drugim vrstama elektrana.

S druge strane, postoje i neki razlozi za zabrinutost. Geotermalna para obično sadrži vodikov sulfid, koji je u velikim količinama otrovan, a u malim količinama neugodan jer smrdi po sumporu. Međutim, proces pročišćavanja pare kojim se uklanja sumpor jednostavniji je i djelotvorniji od sustava za kontrolu štetnih plinova u elektranama koje troše fosilna goriva. Čestice koje se odvajaju u procesu pročišćavanja mogu sadržavati male količine arsena ili drugih otrovnih tvari, no kad se te tvari ponovno vrate u zemlju, opasnost je minimalna. Zagađivanje podzemnih voda još je jedan problem koji se može javiti ako duboko pod zemljom geotermalne bušotine nisu izolirane čeličnim obložnim cijevima i cementom.

Stvoritelj nam je dao planet s raznim vrstama blaga. Geotermalna energija samo je jedna od njih, a ljudi tek počinju otkrivati kako je sve mogu koristiti. U budućnosti ćemo sigurno moći na još bolji način koristiti prirodna bogatstva i odgovarajuće se brinuti za ovaj predivni planet koji nam je povjeren na brigu (Psalam 115:16).

^ odl. 10 Na dubini od 300, 1 500 odnosno 3 000 metara vrelište vode naraste na oko 230, 315 odnosno 600 Celzijevih stupnjeva.

[Grafički prikaz/slike na stranici 15]

(Vidi publikaciju)

Geotermalno postrojenje Mak-Ban, Filipini (pojednostavljeni prikaz)

Bušaća garnitura

Proizvodna bušotina

Geotermalno nalazište

Separator

Para

Uređaj za pročišćavanje

Uređaj za pročišćavanje

Vruća voda

Bušotina za vraćanje vode

Voda

Rashladni toranj

Turbina

Generator

Transformator

Električni vodovi

[Slike]

PROIZVODNA BUŠOTINA

CJEVOVOD

ELEKTRANA

[Zahvale]

Muškarci koji otvaraju ventil na 13. stranici: Ljubaznošću Philippine National Oil Corporationa; cjevovod na 13. stranici te snimka iz zraka i umetnuta slika elektrane na 15. stranici: Ljubaznošću National Power Corporationa (Filipini); proizvodna bušotina i cjevovod na 15. stranici: Ljubaznošću Philippine Geothermal, Inc.