Ymmärtääksesi, miksi geotermistä energiaa pidetään ympäristöystävällisenä vaihtoehtona fossiilisille polttoaineille, sinun on ensin tunnettava tämän tekniikan perustoiminnot. Joten miten geoterminen energia toimii?
Ensinnäkin geotermistä energiaa voidaan käyttää monin tavoin. Jotkut käyttävät lämpöä suoraan kodin lämmitys- (ja jopa jäähdytys) järjestelmiin. Toiset käyttävät niitä kasvihuoneissa, kalatiloilla ja kylpylöissä. En tietenkään ole unohtanut sen tunnetuinta sovellusta - sähkön tuotantoon.
Siksi vastatessaan kysymykseen ”Kuinka geoterminen energia toimii?” On ensin tarkennettava energian erityinen käyttö.
Niissä sovelluksissa, joissa hyödynnetään suoraan geotermistä energiaa, kuten kaloilla, kylpylöissä ja kasvihuoneissa, kuuma lähdevesi johdetaan yksinkertaisesti maanpinnan alapuolelta ja ohjataan uudelleen näihin tiloihin.
Kuuma vesi voi saada lämpöä magmasta, joka kykenee hiipumaan ylöspäin ja kuumentamaan ympäristöään, mukaan lukien siellä oleva pohjavesi. Magman ei kuitenkaan tarvitse lisätä lämpöä suoraan, koska tämä sulanut vaippamateriaali löytyy erittäin syvästä maanalaisesta, ja siksi vaikeasti tavoitettavissa.
Joissain tapauksissa, joissa magmaa ei löydy välittömästä läheisyydestä, voit silti saada kuumaa vettä poraamalla vain syvälle maahan. Muista aina, että mitä syvemmälle porat, sitä kuumemmaksi lämpötila nousee.
Kotitalouksien lämmittimien käyttämiseen käytetty geoterminen energia saadaan maasta (ei veden kautta). Talvella maanpinta pinnan alla on lämpimämpi kuin yllä oleva lämpötila. Lämpö uutetaan sitten geotermisillä lämpöpumppuilla. Tyypillinen geoterminen lämpöpumppu poistaa lämpöä putkistojen sarjan kautta, jotka sisältävät joko kiertävää vettä tai jäätymisenestoainetta, aivan kuten jääkaappi tai ilmastointilaite.
Nyt viimeksi mainittua aiemmin mainittua sovellusta varten. Kuinka geoterminen energia toimii geotermisten voimalaitosten tapauksessa?
Aivan kuten useimmissa voimalaitoksissa (esim. Vesi- ja tuulivoima), energia muunnetaan sähköksi turbiinien avulla. Tätä voidaan tehdä kolmella tavalla.
Yksi menetelmä ohjaa maan alla vedetyn kuuman höyryn turbiiniin. Toinen vetää erittäin kuumaa vettä alhaalta, vilkkuu höyryksi, joka sitten johdetaan turbiiniin. Kolmas menetelmä käyttää lämmönvaihtinta siirtämään lämpöä maasta vedetystä kuumasta vedestä nesteeseen (isobutaania käytetään yleensä), joka johdetaan turbiiniin.
Kaikissa kolmessa menetelmässä turbiini on vastuussa suunnatun nesteen kineettisen energian muuntamisesta (mikä tekee siitä muuttuvan) sähköksi.
Space Magazine -lehdessä on mielenkiintoisia geotermiseen energiaan liittyviä aiheita. Tässä on kaksi niistä:
Geoterminen lämpö
Geoterminen lämmitys
Löydät lisätietoja geotermisistä lämpöpumppuista myös Yhdysvaltain energiaministeriöltä Energy Star -verkkosivustolta.
Väsyneet silmät? Ehkä haluat kuunnella sen sijaan joitain Astronomy Cast -jaksoja:
Tulivuoria, kuumia ja kylmiä
Avaruushissit
Lähteet:
http://www.ucsusa.org/clean_energy/technology_and_impacts/energy_technologies/how-geothermal-energy-works.html
http://science.howstuffworks.com/environmental/energy/geothermal-energy.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_energy
http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=geothermal_home-basics
