Геотермална енергия е естествената топлина на Земята. Произлиза от разпадането на радиоактивните елементи в земната кора и се пренася в подземните повърхности чрез проводимост и конвекция.
Думата геотермална идва от гръцките думи geo (земя) и therme (топлина).
От векове геотермалните извори са били използвани за къпане, отопление и готвене. Но едва в началото на 20 век хората започват да разглеждат геотермалната енергия като практически източник на енергия. Днес геотермалната енергия може да отоплява, охлажда и генерира електричество: Геотермалната енергия може да се използва по различни начини в зависимост от избрания ресурс и технология – отопление и охлаждане на сгради чрез геотермални термопомпи и генериране на електричество чрез геотермални електроцентрали.
Геотермалните ресурси, които могат да се използват, се намират в целия свят и се използват днес в повече от 80 страни.
Тя е възобновяема — геотермалната енергия е възобновяем източник на енергия. Това е така, защото събирането на геотермална енергия не изчерпва източника на енергия и планетата ще продължи да произвежда естествено геотермална енергия отново и отново.
Тя е надеждна — геотермалните електроцентрали произвеждат електричество постоянно, работейки 24 часа на ден / 7 дни в седмицата, независимо от метеорологичните условия. Освен това има способността да произвежда повече електроенергия за същия период от време, отколкото въглища, природен газ, ядрени или големи водноцентрали.
Историците смятат, че човешките цивилизации са използвали геотермална енергия от векове. Известно е например, че римляните са използвали горещи извори за къпане преди повече от 1000 години! Те също биха пуснали топлата вода през подземни канали, за да затоплят пода на къща през зимата.
Първото използване на геотермална топлина е невъзможно да се оцени точно. И все пак през 16-ти век Георгиус Агрикола наблюдава, че температурата в мините обикновено се повишава с тяхната дълбочина. По-късно Александър фон Хумболт изчислява приблизително увеличение от 3,8 градуса по Целзий за всеки 100 метра дълбочина и така имаме първото си изследване на термичния градиент на Земята.
Първите съвременни измервания са извършени през 1740 г. в мина близо до Белфор, Франция. От 50-те години на миналия век в световен мащаб се провеждат изследвания на геотермалната топлина.
В края на 19-ти век принц Пиеро Конти предлага идея за използване на естествена пара от геотермалното находище Лардерело в Италия за производство на електроенергия. Той започва с провеждането на технически експерименти през 1903 г., а година по-късно първият експеримент с геотермална енергия произвежда достатъчно енергия, за да освети пет електрически крушки с нажежаема жичка. До 1913 г. Конти завършва изграждането на търговска електроцентрала с мощност 250 kW, захранвана с чиста пара, а през 1916 г. още два енергийни блока от 3,5 MW всеки. И така се ражда производството на геотермална енергия.
• Чрез Геотермални електроцентрали, които използват топлина от дълбините на Земята, за да генерират пара за производство на електричество.
В геотермалната електроцентрала се пробиват кладенци на 2 или 3 км. дълбоко в земята, за да се изпомпва пара или гореща вода на повърхността. Най-вероятно е да намерите една от тези електроцентрали в район с много горещи извори, гейзери или вулканична дейност, защото това са места, където Земята е особено гореща точно под повърхността.
1. Горещата вода се изпомпва дълбоко под земята през кладенец под високо налягане.
2. Когато водата достигне повърхността, налягането пада, което кара водата да се превърне в пара.
3. Парата върти турбина, която е свързана с генератор, който произвежда електричество.
4. Парата се охлажда в охладителна кула и кондензира обратно във вода.
5. Охладената вода се изпомпва обратно в Земята, за да започне процеса отново.
• Чрез Геотермални термопомпи, които използват топлина близо до повърхността на Земята, за да затоплят вода или да осигурят топлина за сгради.
Не цялата геотермална енергия идва от електроцентрали. Геотермалните термопомпи могат да правят всякакви неща – от отопление и охлаждане на домове до затопляне на плувни басейни. Тези системи пренасят топлина чрез изпомпване на вода или хладилен агент (специален вид течност) през тръби точно под повърхността на Земята, където температурата е постоянна от 10 до 15°C.
През зимата водата или хладилният агент абсорбира топлината от Земята, а помпата отвежда тази топлина към сградата отгоре. През лятото някои термопомпи могат да работят на обратен принцип и да помогнат за охлаждане на сградите.
1. Вода или хладилен агент се движи през верига от тръби.
2. Когато времето е студено, водата или хладилният агент се нагряват, докато преминават през частта от специални тръби, която е заровена под земята.
3. След като се върне обратно над земята, затоплената вода или хладилен агент предава топлина в сградата.
4. Водата или хладилният агент се охлаждат след предаване на топлината. Той се изпомпва обратно под земята, където се нагрява още веднъж, започвайки процеса отново.
5. В горещ ден системата може да работи на обратен принцип. Водата или хладилният агент охлажда сградата и след това се изпомпва под земята, където допълнителната топлина се прехвърля към земята около тръбите.
25%