Iskorišćavanje zemljine energije

OD DOPISNIKA PROBUDITE SE! S FILIPINA

Ispod Zemljine površine leži ogromno blago. Ne radi se o zlatu, srebru ili dragom kamenju. Umesto toga, reč je o ogromnim zalihama toplote koja se naziva geotermička energija.

VELIKI deo ove toplote sadržan je u podzemnim slojevima tečnog stenja, ili magme. Zemljina toplota je zaista blago jer se radi o čistom izvoru energije koji ima značajne prednosti u odnosu na naftu, ugalj, prirodni gas i nuklearnu energiju.

Duboko unutar naše planete temperatura iznosi nekoliko stotina, pa čak i hiljada stepeni Celzijusa. Smatra se da količina toplote koja se u toku jedne godine iz Zemljine unutrašnjosti oslobađa na površini, odgovara energiji od 100 milijardi megavat-časova — što je mnogostruko više od ukupne svetske potrošnje električne energije. Zaista zapanjujuća količina energije! Međutim, iskorišćavanje ovog blaga je složen proces.

Pristup zalihama toplote

Izvesna količina Zemljine toplote nalazi se u tlu, čak blizu njegove površine. Ona se može iskoristiti uz pomoć toplotnih pumpi koje su povezane s cevovodima u obliku petlji koji su ukopani u zemlju. Tako dobijena energija može se koristiti za zagrevanje domova u zimskom periodu ili za obavljanje nekog drugog korisnog posla. Štaviše, ljudi koji žive blizu izvora tople vode ili drugih geološki aktivnih područja u mogućnosti su da koriste raspoloživu toplotu iz Zemlje i na druge načine. Na primer, stari Rimljani su koristili izvore tople vode za javna kupatila.

Još veća količina toplote nalazi se ispod Zemljine kore, u sloju koji se zove omotač. Prosečna debljina kore je oko 35 kilometara — što je mnogo veća dubina od one koja se može postići bušenjem uz pomoć savremene tehnologije. Međutim, Zemljina kora je sačinjena od većeg broja ploča i na određenim mestima je tanja, posebno tamo gde se ploče spajaju. Na tim mestima magma se podiže bliže Zemljinoj površini i zagreva vodu zatvorenu u slojevima stene. Ova voda se obično nalazi na dva do tri kilometra ispod površine tla, na dubini koja se lako dostiže savremenim metodama bušenja. Ona se može crpsti i koristiti u praktične svrhe. Hajde da vidimo kako.

Efikasno korišćenje toplote

Na nultoj nadmorskoj visini voda ključa na 100 stepeni Celzijusa. Ali ispod zemlje pritisak je mnogo veći, tako da voda i pri višim temperaturama ostaje u tečnom stanju. a Kada se bušenjem dođe do vode čija je temperatura iznad 175 stepeni Celzijusa, ona se može koristiti za pokretanje generatora za proizvodnju električne energije.

Voda na visokim temperaturama obično se nalazi u oblastima nedavne vulkanske aktivnosti, kao što je Pacifički vatreni prsten — područje u Pacifiku u kojem postoje kako aktivni tako i neaktivni vulkani. Filipini se nalaze unutar ovog prstena. Tokom proteklih godina u ovoj zemlji je ostvaren značajan napredak u korišćenju geotermičkih resursa za proizvodnju električne energije. U stvari, Filipini su postali jedan od najvećih svetskih proizvođača električne energije dobijene iz geotermičke energije. Više od 20 procenata ukupne električne energije koja se koristi u ovoj zemlji dolazi iz ovog izvora.

Da bismo naučili više o tome kako se električna energija dobija iz zemljine energije, Probudite se! je posetio veliko geotermičko postrojenje po imenu Mak-Ban, u filipinskoj provinciji Laguna. Ono ima kapacitet od 426 megavata snage. Hajde da vidimo kako teče proces proizvodnje.

Poseta geotermičkom postrojenju

Nakon što smo skrenuli s glavnog autoputa, dalje nas vodi put s dve kolovozne trake do geotermičkog  područja. Dok prilazimo postrojenju koje se nalazi na ovom polju, ulazimo u područje s puno velikih cevi za paru koje od geotermičkih bušotina vode do pogona za proizvodnju električne energije. Mogu se videti i druge cevi koje odvode paru od bušotina do obližnjih brežuljaka. Na pravilnim odstojanjima cevovodi formiraju strukture nalik petlji. Saznajemo da se na ovaj način vodi računa o širenju i skupljanju ogromnih cevi budući da se one greju i hlade.

U blizini sela nalaze se kancelarije Filipinske geotermičke korporacije, gde nas dočekuje Roman St. Marija, rukovodilac procesa eksploatacije. Uskoro s njim započinjemo obilazak ovog mesta.

Neke od bušotina za eksploataciju nalaze se u blizini kancelarija. „Koristimo istu tehnologiju bušenja kao i kod naftnih bušotina“, kaže Roman, „uz izuzetak što su u ovom slučaju rupe većeg prečnika“. Dalje kaže: „Bušotine postaju u stvari kanali kroz koje na površinu izbija vrela voda i para pod pritiskom, koje se potom odvode ka električnoj centrali.“ Dve obližnje bušotine su veoma blizu jedna drugoj. Na pitanje zašto, naš vodič objašnjava: „Samo su na površini blizu jedna drugoj. Ispod zemlje, jedna bušotina ide pravo nadole. Drugoj mi određujemo pravac. Ova metoda je neophodna zbog cene zemljišta. Bušotine koje su blizu jedna drugoj omogućavaju nam da smanjimo troškove.“

Želeći da saznamo nešto više o ovom procesu, pitamo: „Čitali smo da ovde koristite tehnologiju ’trenutnog isparavanja‘. Kakva je to tehnologija?“ Roman objašnjava: „Najdublja bušotina koju ovde imamo duboka je skoro 3 700 metara. Na velikim dubinama vrela voda je pod velikim pritiskom. Ali kada izbije na površinu njen pritisak opadne i najveći deo nje naglo se pretvara u paru — otuda ime, tehnologija ’trenutnog isparavanja‘.“

Dalje niz cevovod koji izlazi iz bušotine nalazi se separator. U njemu se para izdvaja od vrele, slane geotermičke vode. Ali izdvojena para se još uvek ne može koristiti za proizvodnju električne energije. Roman objašnjava: „U pari ostaju kapljice vode. Te kapljice sadrže minerale koji se mogu nataložiti na turbinu i oštetiti je. Zato iz separatora para odlazi u prečišćivač. Njegova funkcija je da ukloni ove kapljice.“

Naš vodič nam pokazuje velike termički izolovane cevi koje prečišćenu paru vode do električne centrale, koja je udaljena oko jedan kilometar. Pošto u ovim cevima dolazi do kondenzacije, para se još jednom prečišćava pre nego što uđe u turbinu koja pokreće generator.

Sada stižemo na vrh brda s kog posmatramo ovo geotermičko područje. „Ukupna površina ovog polja iznosi oko 7 kvadratnih kilometara“, ističe Roman, i dodaje: „Ovde imamo 102 bušotine, od kojih se 63 koriste za eksploataciju. Veliki broj ostalih bušotina služi za naknadno ubrizgavanje.“ Naše sledeće pitanje glasi: „Šta su to bušotine za naknadno ubrizgavanje?“ Roman odgovara: „Svakog sata crpemo toliku količinu vrele vode i pare da je neophodno da vodu koju izdvojimo ubrizgamo nazad u njen prirodni rezervoar u tlu kako bi se izbeglo uništavanje okoline. Sve što se u tečnom stanju crpe iz zemlje ubrizgava se natrag.“ Saznajemo da ovo ubrizgavanje takođe pomaže da se dopune geotermičke zalihe.

Kako geotermička električna centrala utiče na ukupan izgled ovog područja? Najupečatljiviji dokaz njenog postojanja je para koju ona ispušta. Sve drugo što vidimo jesu kokosove palme i krošnje ostalog drveća. Takođe, u dolini ispod brda smešteno je mnogo kuća. Stiče se utisak da se pažljivim upravljanjem geotermička energija može iskorišćavati a da se ne ometa život ljudi i ne uništava okolina.

Postrojenje poput ovoga koje smo posetili za proizvodnju energije koristi samo paru na visokoj temperaturi. Međutim, nedavno su učinjeni pokušaji da se iskoristi energija iz tečnosti kojima je temperatura niža od 200 stepeni Celzijusa. Kao rezultat, razvijena je tehnologija dvostrukog ciklusa. Kod ove metode koristi se vrela tečnost do koje se dolazi crpljenjem za pretvaranje neke druge tečnosti u paru, koja zatim pokreće turbinu generatora.

 Prednosti i nedostaci

Postoji mnogo toga što se može reći u prilog geotermičkoj energiji. Zemlje koje je koriste za proizvodnju energije u manjoj meri zavise od nafte. Svakih 10 megavat-časova energije proizvedene godišnje iz geotermičke energije predstavlja godišnju uštedu od 140 000 barela sirove nafte. Nadalje, geotermičke zalihe su ogromne, i opasnost od njihovog iscrpljivanja je manja za razliku od mnogih drugih izvora energije. Problemi oko zagađivanja su takođe značajno smanjeni. Pored toga, troškovi proizvodnje energije iz geotermičke energije prilično su mali u poređenju s troškovima kod mnogih drugih izvora energije.

S druge strane, postoje neki problemi koji se tiču zagađenja okoline. Para iz geotermičkog izvora obično sadrži vodonik-sulfid, koji je otrovan u većim količinama, a u manjim je neprijatan zbog svog sumpornog mirisa. Međutim, tehnološki procesi kojima se on uklanja efikasni su i delotvorniji su od sistema za kontrolu emisije gasova kod elektrana koje koriste fosilna goriva. Pored ovoga, sastojci tečnosti iz bušotine mogu sadržavati male količine arsena ili drugih toksičnih supstanci. Kada se oni ubrizgaju natrag u zemlju, opasnost se svodi na minimum. Zagađenje podzemnih zaliha vode takođe može biti problem ukoliko geotermičke bušotine nisu zatvorene na velikoj dubini čeličnim oplatama i betonom.

Naš Stvoritelj nam je dao planetu s raznovrsnim bogatstvima. Geotermička energija je samo jedno od njih. Ljudi tek počinju da uče kako da je koriste. Razvoj događaja u budućnosti bez sumnje će nam pomoći da uvidimo kako da još bolje koristimo naša bogatstva, a istovremeno i da odgovarajuće brinemo o veličanstvenoj planeti koja nam je poverena (Psalam 115:16).

[Fusnota]

[Dijagram/Slike na 15. strani]

(Za kompletan tekst, vidi publikaciju)

Geotermičko postrojenje Mak-Ban na Filipinima (Uprošćeni izgled)

oprema za bušenje

↓

geotermički rezervoar

dalekovod

↑

transformator

↑

generator

↑

bušotina za → separator → para → prečišćivač→prečišćivač → turbina

eksploataciju ↓ ↓

↑ slana voda → bušotina za → voda → toranj za hlađenje

naknadno

ubrizgavanje

↑ ↓

geotermički rezervoar geotermički rezervoar

[Slike]

BUŠOTINA ZA EKSPLOATACIJU

PAROVOD

ELEKTRIČNA CENTRALA

[Izvori]

Ljudi koji otvaraju ventil za paru, na strani 13: Courtesy Philippine National Oil Corporation; cevovod na strani 13 i pogled iz vazduha i propratna slika električne centrale na strani 15: Courtesy of National Power Corporation (Philippines); bušotina za eksploataciju i parovod na strani 15: Courtesy of Philippine Geothermal, Inc.