Geotermalna energija

Energetski pregledEnergetski certifikat

Geotermalna energija privlači sve veću pozornost u energetskom smislu, ne samo zbog financijskih poticaja, već i stoga što je pouzdan obnovljivi izvor energije koji ne emitira CO2. Velika prednost geotermalne energije u odnosu na druge obnovljive izvore je i činjenica da geotermalne elektrane proizvode električnu energiju 24 sata na dan, sedam dana u tjednu bez obzira na vremenske uvjete, a troškovi ulaganja u geotermalnu enegiju relativno su manji od troškova ulaganja u druge obnovljive izvore, za što se očekuje da će tako ostati još sljedećih nekoliko desetljeća. 

Riječ geotermalna dolazi od grčkih riječi geo (zemlja) i therme (toplina). Pod pojmom „geotermalna energija“ smatramo onu energiju koja se može pridobiti iz Zemljine unutrašnjosti i koristiti u energetske ili neke druge svrhe.

Predviđa se da će do 2030. godine proizvodna cijena električne energije iz geotermalne energije iznositi 7,3 centa/KWh, što je manje od predviđene cijene energije vjetra koja bi mogla prosječno iznositi 8,1 cent/KWh ili solarne energije koja bi mogla prosječno iznositi 12,5 centi/KWh. Također se predviđa da će do 2015. godine instalirana snaga geotermalne energije porasti za 89%, odnosno instalirana snaga bi sa 12 GW, koliko je iznosila 2009. godine trebala porasti na skoro 21 GW do 2015.

Kada bi se instalirana snaga sagledala prema kontinentima udjeli izgledaju ovako: Azija 47,6%, Sjeverna Amerika 42,3%, Europa 10%, a Južna Amerika 0,10%. Geotermalna energija iskorištava se u preko 20 zemalja u svijetu, a predviđanja su da će Island, koji planira u potpunosti izbaciti fosilna goriva, imati najveću proizvodnju, a slijedit će ga Indonezija (3.200 MW do 2015.), Filipini (3.246MW do 2015.) i Meksiko.

Povijest geotermalne energije seže u davnu prošlost kada su još antički narodi geotermalne izvore koristili za kupanje i grijanje, te u medicinske svrhe. Iako se geotermalna energija na ovaj način koristila stoljećima, prva upotreba geotermalne energije u industriji dogodila se u 18. stoljeću, a prvi pokušaj proizvodnje električne energije iz geotermalne energije dogodio se tek u 20. stoljeću. Krajem 18. stoljeća u Italiji (Pisa) se na Larderello polju pomoću pare iz geotermalnih izvora izdvajala borna kiselina.

1904. godine Prince Piero Ginori Conti počeo je koristiti paru na Larderellu za pogon male turbine te je time omogućio rad četiri žarulje, što je ujedno bila i prva upotreba geotermalne energije u proizvodnji električne energije. Do 1975. Larderello je imao ukupnu instaliranu snagu od 405 MW, a danas proizvodi 10% ukupne svjetske proizvodnje iz geotermalne energije sa 4.800 GWh godišnje, što iznosi oko četvrtine ukupne godišnje potrošnje Hrvatske.

Nešto kasnije, 1911. godine, započeta je gradnja prve geotermalne elektrane snage 250 kW koja je proizvodila struju za rad talijanske željeznice. Nakon uspjeha koji je postignut tih ranih godina u Italiji nekoliko drugih zemalja započelo je s istraživanjima i korištenjem geotermalne energije.

Na samom početku nastanka Zemlje sve kopnene mase su bile spojene u jedan gigantski kontinent nazvan Pangaea, nakon čijeg je raspada Zemljina kora počela poprimati današnji oblik. Kontinenti su dio kore i u neprestanom su gibanju. Teorija tektonike ploča pretpostavlja da se Zemljina površina sastoji od nekoliko velikih krutih ploča (kontinentalne i oceanske) na čijim granicama dolazi do horizontalnog pomicanja. Procesi u Zemljinoj unutrašnjosti mogu pomicati ploče tako da između njih nastaju procjepi, ili pomicati ploče jednu prema drugoj, skraćujući i/ili savijajući ih, kao i skliznuti jedna ispod druge prilikom njihova kontakta.

Navedena gibanja na mjestima dodira imaju za posljedicu česte potrese, no istovremeno to su i mjesta značajnijih geotermalnih resursa. S točke gledišta iskorištavanja geotermalne energije, najznačajnija geotermalna polja se očekuju duž rubova velike Pacifičke ploče, tzv. „Pacific Ring of Fire“ (Pacifički plameni prsten).

Temperatura Zemljine unutrašnjosti raste s dubinom. Na dubini od 80 do 100 km temperatura stijena iznosi između 600 i 1.200 °C. Toplina neprestano struji od izvora u Zemljinoj unutrašnjosti prema površini. Temperatura Zemljine površine najviše ovisi o zračenju Sunca. Utjecaj tog zračenja opaža se u gornjim dijelovima kore do dubine 30 m. Na toj dubini temperatura je stalna. Porast temperature s dubinom Zemlje naziva se geotermalni gradijent. Upravo je geotermalni gradijent jedan od prvih pokazatelja koji upućuje na potencijalno ležište. Karte geotermalnih gradijenata ukazuju na područja lokalnih anomalija. Srednja vrijednost geotermalnog gradijenta primjerice za Europu iznosi 0,03 °C/m