Questa è una struttura complessa che utilizza il calore profondo della terra per generare elettricità. Il complesso, di regola, comprende: pozzi che portano una miscela vapore-acqua o vapore surriscaldato alla superficie della terra, con un sistema di condutture e dispositivi di separazione; generatori; una sala macchine dove si trovano turbine a vapore, condensazione e altri impianti; impianto idrico tecnico per il raffreddamento dei condensatori delle turbine; apparecchiature elettriche ad alta tensione. Per centrali geotermiche la profondità dei pozzi, di regola, non supera i 3 km. Pertanto, possono essere installati non ovunque, ma solo dove la temperatura richiesta è già disponibile a profondità relativamente basse. Questi sono luoghi in cui si incontrano placche tettoniche, geyser, regioni con attività sismica.L'energia geotermica è una risorsa essenziale in aree vulcanicamente attive come l'Islanda e la Nuova Zelanda. Quanto economicamente fattibile dipenderà esattamente dalla temperatura a cui verrà riscaldata l'acqua. A sua volta, questo dipenderà da quanto sono calde le rocce e da quanta acqua pompiamo su di esse. In una zona calda, l'acqua viene pompata nel pozzo e quando sale sotto pressione ed esce in superficie, si trasforma in vapore. Il vapore può essere utilizzato per un generatore a turbina o tramite uno scambiatore di calore per riscaldare le case. Il vapore deve essere pulito prima di essere fornito per far ruotare la turbina.

L'energia geotermica ha vantaggi e svantaggi.

Benefici :

- non c'è inquinamento dell'ambiente;

- non c'è effetto serra;

- la centrale geotermica occupa poco spazio;

- non si consuma carburante;

- dopo la costruzione centrale geotermica , risulta energia quasi gratuita.

Si verificano i seguenti svantaggi:

- edificio centrali geotermiche forse non ovunque;

- è richiesto un tipo appropriato di pietre calde, la loro disponibilità; è adatto solo un tipo di roccia facilmente perforabile;

- gas e minerali pericolosi possono venire alla superficie della terra e potrebbe esserci un problema con il loro smaltimento sicuro. notizia

Vantaggi e svantaggi dell'energia geotermica

L'energia geotermica ha sempre attratto le persone per le sue utili applicazioni. Il principale vantaggio dell'energia geotermica è la sua inesauribilità pratica e la completa indipendenza dalle condizioni ambientali, dall'ora del giorno e dall'anno. L'energia geotermica deve la sua "proiezione" al nucleo centrale incandescente della Terra, con un'enorme riserva di energia termica. Solo nello strato superiore di tre chilometri della Terra viene immagazzinata la quantità di energia termica, equivalente all'energia di circa 300 miliardi di tonnellate di carbone. Il calore del nucleo centrale della Terra ha uno sbocco diretto sulla superficie terrestre attraverso le bocchette dei vulcani e sotto forma di acqua calda e vapore.

Inoltre, il magma trasferisce il suo calore alle rocce e la loro temperatura aumenta con l'aumentare della profondità. Secondo i dati disponibili, la temperatura delle Rocce sale in media di 1°C ogni 33 m di profondità (gradino geotermico). Ciò significa che a una profondità di 3-4 km l'acqua bolle; e ad una profondità di 10-15 km, la temperatura delle rocce può raggiungere i 1OO0-1200°C. Ma a volte il passaggio geotermico ha un significato diverso, ad esempio, nell'area in cui si trovano i vulcani, la temperatura delle rocce aumenta di 1 ° C ogni 2-3 M. Nella regione del Caucaso settentrionale, il passaggio geotermico è di 15- 20 m Da questi esempi, si può concludere che esiste una significativa varietà di condizioni di temperatura per le fonti di energia geotermica che determineranno i mezzi tecnici per il suo utilizzo e che la temperatura è il parametro principale che caratterizza il calore geotermico.

Ci sono le seguenti possibilità fondamentali di utilizzare il calore delle profondità della terra. L'acqua o una miscela di acqua e vapore, a seconda della loro temperatura, può essere inviata per l'approvvigionamento di acqua calda e riscaldamento, per la generazione di elettricità o contemporaneamente per tutti e tre gli scopi. Il calore ad alta temperatura della regione quasi vulcanica e delle rocce secche viene preferibilmente utilizzato per la produzione di energia e l'approvvigionamento di calore. Il design della stazione dipende dalla fonte di energia geotermica utilizzata.

Se ci sono fonti di acque termali sotterranee in una determinata regione, è consigliabile utilizzarle per l'approvvigionamento di calore e acqua calda. Ad esempio, secondo i dati disponibili, nella Siberia occidentale esiste un mare sotterraneo con una superficie di 3 milioni di m2 con una temperatura dell'acqua di 70-9 ° C. Grandi riserve di acque termali sotterranee si trovano in Daghestan, Ossezia del Nord, Ceceno-Inguscezia, Cabardino-Balkaria, Transcaucasia, Stavropol e Territori di Krasnodar, Kazakistan, Kamchatka e in numerose altre regioni della Russia.

In Daghestan, le acque termali sono state utilizzate per lungo tempo per l'approvvigionamento di calore. Per 15 anni sono stati pompati oltre 97 milioni di m3 di acqua termale per la fornitura di calore, che ha permesso di risparmiare 638 mila tonnellate di combustibile equivalente.

A Makhachkala, gli edifici residenziali con una superficie totale di 24 mila m2 sono riscaldati con acqua termale, a Kizlyar - 185 mila m2. Promettenti sono le riserve di acque termali in Georgia, che consentono un consumo giornaliero di 300-350 mila m2 con una temperatura fino a 80 ° C. La capitale della Georgia si trova sopra un deposito di acque termali con composizione metano-azoto e idrogeno solforato e temperature fino a 100°C.

Quali problemi sorgono quando si utilizzano acque termali sotterranee? Il principale è la necessità di reimmettere le acque reflue nella falda acquifera sotterranea. Le acque termali contengono una grande quantità di sali di vari metalli tossici (ad esempio boro, piombo, zinco, cadmio, arsenico) e composti chimici (ammoniaca, fenoli), che impedisce lo scarico di queste acque nei sistemi idrici naturali situati in superficie . Ad esempio, le acque termali del deposito Bolshebanny (sul fiume Bannaya, a 60 km da Petropavlovsk-Kamchatsky) contengono vari sali fino a 1,5 g / l, fluoro - fino a 9 mg / l, acido silicico - fino a 300 mg / l. Le acque termali del campo di Pauzhetskoye nella stessa regione (temperatura J44 - 200 ° С, pressione alla testa del pozzo 2-4 atm) contengono da 1,0 a 3,4 g / l di vari sali, acido silicico - 250 mg / l, acido borico - 15 mg / l, gas disciolti: anidride carbonica - 500 mg / l, acido solfidrico - 25 mg / l, ammoniaca -15 mg / l. Le acque geotermiche del campo di Tarumovskoye in Daghestan (temperatura 185 ° C, pressione 150-200 atm) contengono fino a 200 g / l di sali e 3,5-4 m3 di metano in condizioni normali per 1 m3 di acqua.

/ Di grande interesse sono le acque termali ad alta temperatura o le uscite di vapore che possono essere utilizzate per generare elettricità e calore. Nel nostro paese è in funzione una centrale geotermica sperimentale Pauzhetskaya (GeoTPP) con una capacità elettrica installata di 11 MW, costruita nel 1967 in Kamchatka.)

Tuttavia, il suo ruolo nell'approvvigionamento energetico della regione era insignificante. Inoltre, nel 1967, è stata messa in funzione una centrale geotermica sperimentale con una capacità di 0,75 MW a un campo geotermico a basso potenziale (temperatura dell'acqua 80 ° C).

Quindi, i vantaggi della geotermia possono essere considerati l'inesauribilità pratica delle risorse, l'indipendenza dalle condizioni esterne, l'ora del giorno e dell'anno, la possibilità di un uso integrato delle acque termali per le esigenze dell'ingegneria termoelettrica e della medicina. I suoi svantaggi sono l'elevata mineralizzazione delle acque termali della maggior parte dei giacimenti e la presenza di composti tossici e metalli, che nella maggior parte dei casi esclude lo scarico delle acque termali in serbatoi naturali.

Ogni anno, l'estrazione di idrocarburi diventa sempre più complicata: le riserve "superiori" sono praticamente esaurite e la perforazione di pozzi profondi richiede non solo nuove tecnologie, ma anche significativi investimenti finanziari. Di conseguenza, anche l'elettricità sta diventando più costosa, perché è ottenuta principalmente attraverso la lavorazione di combustibili idrocarburici.

Inoltre, il problema della protezione dell'ambiente dall'impatto negativo dell'industria sta diventando sempre più importante. Ed è già ovvio: mantenendo i metodi tradizionali di generazione di energia (con l'aiuto di idrocarburi), l'umanità si sta muovendo verso una crisi energetica in combinazione con una catastrofe ambientale.

Ecco perché le tecnologie che consentono di ottenere calore ed elettricità da fonti rinnovabili stanno acquisendo tanta importanza. Tra queste tecnologie rientra la geotermia, che permette di ottenere energia elettrica e/o termica sfruttando il calore contenuto nell'interno della terra.

Cosa sono le fonti di energia geotermica

Più profondo è il terreno, più caldo. Questo è un assioma noto a tutti. Le viscere della terra contengono oceani di calore, che una persona può utilizzare senza disturbare l'ecologia dell'ambiente. Le moderne tecnologie consentono di utilizzare in modo efficiente l'energia geotermica sia direttamente (energia termica) sia con conversione in energia elettrica (centrale geotermica).

Le fonti di energia geotermica sono classificate in due tipi: petrotermica e idrotermale. L'energia petrotermica si basa sull'utilizzo della differenza di temperatura del suolo in superficie e in profondità, mentre l'energia idrotermale sfrutta l'elevata temperatura delle acque sotterranee.

Le rocce secche ad alta temperatura sono più comuni delle fonti di acqua calda, ma il loro sfruttamento per ottenere energia è associato a determinate difficoltà: l'acqua deve essere pompata nelle rocce e quindi il calore viene rimosso dall'acqua surriscaldata nelle rocce ad alta temperatura. Le sorgenti idrotermali "forniscono" immediatamente acqua surriscaldata, da cui è possibile prendere calore.

Un'altra opzione per ottenere energia termica è la selezione del calore a bassa temperatura a basse profondità (pompe di calore). Il principio di funzionamento di una pompa di calore è lo stesso di quello degli impianti industriali che operano in zone termiche, l'unica differenza è che un liquido di raffreddamento speciale con un basso punto di ebollizione viene utilizzato come refrigerante in questo tipo di apparecchiature, che consente di ottenere energia termica ridistribuendo il calore a bassa temperatura ...

Con l'aiuto delle pompe di calore, puoi ottenere energia per il riscaldamento di piccole case, cottage. Tali dispositivi non sono praticamente utilizzati per la produzione industriale di energia termica (temperature relativamente basse impediscono l'uso industriale), tuttavia, si sono dimostrati efficaci nell'organizzare l'alimentazione autonoma per le case private, specialmente in luoghi in cui l'installazione di linee elettriche è difficile. Allo stesso tempo, per l'efficace funzionamento della pompa di calore, è sufficiente la temperatura del suolo o delle acque sotterranee (a seconda del tipo di attrezzatura utilizzata), circa + 8 ° C, cioè una profondità sufficientemente piccola per il dispositivo di il circuito esterno (la profondità raramente supera i 4 m).

Il tipo di energia ottenuta da una fonte geotermica dipende dalla sua temperatura: da fonti a bassa e media temperatura, il calore viene utilizzato principalmente per fornire acqua calda (compresa la fornitura di calore) e il calore da fonti ad alta temperatura viene utilizzato per generare elettricità . È inoltre possibile utilizzare il calore proveniente da fonti ad alta temperatura per la generazione contemporanea di elettricità e acqua calda. Le centrali geotermiche utilizzano principalmente sorgenti idrotermali: la temperatura dell'acqua nelle zone termiche può superare significativamente il punto di ebollizione dell'acqua (in alcuni casi, il surriscaldamento raggiunge i 400 ° C - a causa dell'aumento della pressione nelle profondità), il che rende la produzione di energia molto efficiente.

Pro e contro dell'energia geotermica

Le fonti di energia geotermica sono di grande interesse principalmente per il fatto che sono risorse rinnovabili, cioè praticamente inesauribili. Ma il combustibile idrocarburico, che è attualmente la principale fonte per ottenere vari tipi di energia, è una risorsa non rinnovabile e, secondo le previsioni, è anche molto limitata. Inoltre, la produzione di energia geotermica è molto più rispettosa dell'ambiente rispetto ai metodi tradizionali basati su combustibili idrocarburici.

Se confrontiamo l'energia geotermica con altre forme alternative di produzione di energia, allora ci sono dei vantaggi. Quindi, l'energia geotermica non dipende dalle condizioni esterne, non è influenzata dalla temperatura ambiente, dall'ora del giorno, dalla stagione e così via. Allo stesso tempo, l'energia eolica, solare e idroelettrica, così come l'energia geotermica, lavorando con fonti energetiche rinnovabili e inesauribili, sono molto dipendenti dall'ambiente. Ad esempio, l'efficienza delle stazioni solari dipende direttamente dal livello di irraggiamento nell'area, che dipende non solo dalla latitudine, ma anche dall'ora del giorno e dal periodo dell'anno, e la differenza è molto, molto significativa. Lo stesso è con altri tipi di energia alternativa. Ma l'efficienza di una centrale geotermica dipende esclusivamente dalla temperatura della sorgente termica e rimane invariata, indipendentemente dalla stagione e dal tempo fuori dalla finestra.

I vantaggi includono l'elevata efficienza delle stazioni geotermiche. Ad esempio, quando si utilizza l'energia geotermica per generare calore, l'efficienza supera 1.

Uno dei principali svantaggi nell'ottenere energia da fonti idrotermali è la necessità di pompare acqua reflua (refrigerata) negli orizzonti sotterranei, il che riduce l'efficienza della centrale geotermica e aumenta i costi operativi. È escluso lo scarico di quest'acqua in acque superficiali e superficiali, poiché contiene una grande quantità di sostanze tossiche.

Inoltre, gli svantaggi includono il numero limitato di zone termiche utilizzabili. Dal punto di vista dell'ottenimento di energia a basso costo, sono particolarmente interessanti i depositi idrotermali, in cui l'acqua surriscaldata e/o il vapore si trovano abbastanza vicino alla superficie (la perforazione profonda di pozzi per raggiungere la zona termica aumenta notevolmente i costi di esercizio e aumenta il costo di energia ricevuta). Non ci sono così tanti depositi di questo tipo. Tuttavia, l'esplorazione attiva di nuovi giacimenti viene costantemente condotta, vengono scoperte nuove zone termiche e la quantità di energia ottenuta da fonti geotermiche è in costante aumento. In alcuni paesi, l'energia idrotermale rappresenta fino al 30% di tutta l'energia (ad esempio, Filippine, Islanda). La Russia ha anche un certo numero di zone termiche sfruttate e il loro numero è in aumento.

Prospettive geotermiche

È difficile aspettarsi che l'energia geotermica industriale possa sostituire le attuali fonti tradizionali di produzione di energia, se non altro a causa delle zone termiche limitate, delle difficoltà di perforazione profonda e così via. Inoltre, ci sono altre forme alternative di energia disponibili ovunque nel mondo. Tuttavia, l'energia geotermica occupa e occuperà un posto essenziale nelle modalità di ottenimento di energia di vario tipo (elettrica e/o termica).

Allo stesso tempo, le prospettive per l'energia geotermica basata sulla ridistribuzione del calore da fonti a bassa temperatura sono molto maggiori. Questo tipo di energia geotermica non richiede zone termiche con acqua surriscaldata, vapore o roccia secca. Le pompe di calore stanno diventando sempre più di moda e vengono installate attivamente nella costruzione di cottage moderni e cosiddette case "attive" (case con alimentazione autonoma). A giudicare dalle tendenze attuali, l'energia geotermica continuerà a svilupparsi attivamente in forme "piccole" - per l'alimentazione autonoma di singole case o fattorie, insieme all'energia eolica e solare.

Sofia Vargan

La rapida crescita dei consumi energetici, la limitatezza delle risorse naturali non rinnovabili, fanno pensare all'utilizzo di fonti energetiche alternative. A questo proposito, l'uso delle risorse geotermiche merita un'attenzione speciale.

Le centrali geotermiche (GeoPPs) sono strutture per la generazione di energia elettrica dal calore naturale della Terra.

L'energia geotermica ha più di un secolo di storia. Nel luglio 1904, nel comune italiano di Larderello, fu effettuato il primo esperimento che consentì di ottenere energia elettrica dal vapore geotermico. Pochi anni dopo, qui è stata avviata la prima centrale geotermica, che è ancora in funzione.

Territori promettenti

Per la costruzione di centrali geotermiche, sono considerate ideali le aree con attività geologica, dove il calore naturale si trova a una profondità relativamente bassa.

Questi includono aree brulicanti di geyser, sorgenti termali aperte con acqua riscaldata dai vulcani. È qui che l'energia geotermica si sta sviluppando più attivamente.

Tuttavia, nelle regioni sismicamente inattive, ci sono strati della crosta terrestre, la cui temperatura è superiore a 100 ° C.

Per ogni 36 metri di profondità, l'indicatore della temperatura aumenta di 1 ° С. In questo caso, viene perforato un pozzo e lì viene pompata l'acqua.

All'uscita si ottengono acqua bollente e vapore, che possono essere utilizzati sia per il riscaldamento dei locali che per la generazione di energia elettrica.

Ci sono molte aree in cui è possibile ottenere energia in questo modo, quindi le centrali geotermiche funzionano ovunque.

Fonti per ottenere energia geotermica

L'estrazione del calore naturale può essere effettuata dalle seguenti fonti.

Come funzionano le centrali geotermiche

Oggi vengono utilizzati tre metodi di generazione di energia elettrica mediante mezzi geotermici, a seconda dello stato dell'ambiente (acqua o vapore) e della temperatura della roccia.

1. Diretto (usando vapore secco). Il vapore agisce direttamente sulla turbina che alimenta il generatore.
2. Indiretto (uso del vapore). Utilizza una soluzione idrotermale che viene pompata in un evaporatore. L'evaporazione risultante dalla caduta di pressione aziona la turbina.
3. Misto o binario. In questo caso vengono utilizzati acqua idrotermale e un liquido ausiliario a basso punto di ebollizione, come il freon, che bolle sotto l'influenza dell'acqua calda. Il vapore risultante dal freon fa girare la turbina, quindi condensa e ritorna allo scambiatore di calore per il riscaldamento. Si forma un sistema chiuso (loop), praticamente eliminando le emissioni nocive nell'atmosfera.

Le prime centrali geotermiche funzionavano a vapore secco.

Il metodo indiretto è considerato il più comune oggi. Qui viene utilizzata l'acqua freatica con una temperatura di circa 182 ° C, che viene pompata in generatori situati in superficie.

Vantaggi di GeoPP

• Le riserve geotermiche sono considerate rinnovabili, praticamente inesauribili, ma a una condizione: Non iniettare una grande quantità di acqua nel pozzetto di iniezione in un breve periodo di tempo.
• La stazione non richiede carburante esterno per funzionare.
• L'impianto può funzionare autonomamente, utilizzando la propria energia elettrica. Una fonte di alimentazione esterna è necessaria solo per il primo avviamento della pompa.
• La stazione non richiede investimenti aggiuntivi, ad eccezione dei costi di manutenzione e riparazione.
• Le centrali geotermiche non hanno bisogno di aree sanitarie.
• Se la stazione si trova sul mare o sulla costa oceanica, può essere utilizzata per la desalinizzazione naturale dell'acqua. Questo processo può avvenire direttamente nella modalità operativa della stazione - durante il riscaldamento dell'acqua e l'evaporazione dell'acqua di raffreddamento.

Svantaggi degli impianti geotermici

• L'investimento iniziale nello sviluppo, progettazione e costruzione di impianti geotermici è consistente.
• Spesso sorgono problemi nella scelta di un sito adatto per l'ubicazione della centrale e nell'ottenimento del permesso dalle autorità e dai residenti locali.
• Attraverso un pozzo funzionante sono possibili emissioni di gas infiammabili e tossici, minerali che sono contenuti nella crosta terrestre. La tecnologia di alcuni impianti moderni è in grado di raccogliere queste emissioni e convertirle in combustibile.
• Succede che una centrale elettrica in funzione si ferma. Ciò può accadere a causa di processi naturali nella roccia oa causa di un'eccessiva iniezione di acqua nel pozzo.

I maggiori produttori di energia geotermica

I più grandi GeoPP sono stati costruiti negli Stati Uniti e nelle Filippine. Sono interi complessi geotermici, costituiti da decine di singole stazioni geotermiche.

Il più potente è il complesso Geyser, situato in California. Si compone di 22 due stazioni con una capacità totale di 725 MW, sufficienti per rifornire una città multimilionaria.

• La capacità della centrale elettrica di Mackiling Banachau nelle Filippine è di circa 500 MW.
• Un'altra centrale filippina chiamata Tiwi ha una capacità di 330 MW.
• L'Imperial Valley negli Stati Uniti è un complesso di dieci centrali geotermiche con una capacità totale di 327 MW.
• Cronologia dello sviluppo dell'energia geotermica domestica

L'energia geotermica russa ha iniziato il suo sviluppo nel 1954, quando è stata adottata la decisione di creare un laboratorio per lo studio delle risorse termali naturali in Kamchatka.

1. 1966 - Viene avviata la centrale geotermica di Pauzhetskaya a ciclo tradizionale (vapore secco) della potenza di 5 MW. Dopo 15 anni, la sua capacità è stata aumentata a 11 MW.
2. Nel 1967 iniziò a funzionare la stazione Paratunskaya con un ciclo binario. A proposito, il brevetto per l'esclusiva tecnologia del ciclo binario, sviluppata e brevettata dagli scienziati sovietici S. Kutateladze e L. Rosenfeld, è stato acquistato da molti paesi.

Alti livelli di produzione di idrocarburi negli anni '70, la situazione economica critica negli anni '90 ha fermato lo sviluppo dell'energia geotermica in Russia. Tuttavia, ora l'interesse è riapparso per una serie di motivi:

• I prezzi del petrolio e del gas sul mercato interno si avvicinano a quelli mondiali.
• Le scorte di carburante si stanno rapidamente esaurendo.
• I depositi di idrocarburi appena scoperti sulla piattaforma dell'Estremo Oriente e sulla costa artica sono attualmente non redditizi.

Ti piacciono le auto grandi e potenti? Leggi un articolo interessante su.

Se hai bisogno di attrezzature per frantumare materiali, leggi questo.

Prospettive per lo sviluppo delle risorse geotermiche in Russia

Le regioni più promettenti della Federazione Russa in termini di utilizzo dell'energia termica per la produzione di elettricità sono Isole Curili e Kamchatka.

La Kamchatka ha tali potenziali risorse geotermiche con riserve vulcaniche di vapore e acque idrotermali e acque termali energetiche che possono soddisfare le esigenze della regione per 100 anni. Il giacimento di Mutnovskoye è considerato promettente, le cui riserve note possono fornire fino a 300 MW di elettricità. La storia dello sviluppo di quest'area è iniziata con la geo-prospezione, la valutazione delle risorse, la progettazione e la costruzione delle prime centrali geotermiche della Kamchatka (Pauzhetskaya e Paratunskaya), nonché della stazione geotermica Verkhne-Mutnovskaya con una capacità di 12 MW e Mutnovskaya con una potenza di 50 MW.

Ci sono due centrali elettriche che operano sulle Isole Curili che utilizzano energia geotermica: sull'isola di Kunashir (2,6 MW) e sull'isola di Iturup (6 MW).

Rispetto alle risorse energetiche dei singoli GeoPP filippini e americani, gli impianti domestici per la produzione di energia alternativa perdono in modo significativo: la loro capacità totale non supera i 90 MW. Ma le centrali elettriche della Kamchatka, ad esempio, garantiscono il fabbisogno di elettricità della regione del 25%, il che in caso di interruzioni impreviste della fornitura di carburante non consentirà agli abitanti della penisola di rimanere senza elettricità.

La Russia ha tutte le possibilità per lo sviluppo delle risorse geotermiche, sia petrotermiche che idrogeotermiche. Tuttavia, sono usati molto poco e ci sono aree promettenti più che sufficienti. Oltre alle Kuriles e alla Kamchatka, l'applicazione pratica è possibile nel Caucaso settentrionale, nella Siberia occidentale, nel Primorye, nella regione del Baikal, nella cintura vulcanica di Okhotsk-Chukotka.

C'è un grande tesoro nelle viscere della terra. Questo non è oro, non argento o pietre preziose: questa è un'enorme riserva di energia geotermica.
La maggior parte di questa energia è intrappolata in strati di roccia fusa chiamati magma. Il calore della Terra è un vero tesoro, in quanto fonte di energia pulita, e presenta vantaggi rispetto all'energia del petrolio, del gas e dell'atomo.
Nel sottosuolo la temperatura raggiunge centinaia e persino migliaia di gradi Celsius. Si stima che la quantità di calore sotterraneo rilasciato in superficie ogni anno, in termini di megawattora, sia di 100 miliardi. Questa è molte volte la quantità di elettricità consumata in tutto il mondo. Che potere! Tuttavia, domarlo non è affatto facile.

Come arrivare al tesoro
Una certa quantità di calore è nel suolo, anche vicino alla superficie della Terra. Può essere rimosso mediante pompe di calore collegate a tubazioni interrate. L'energia dell'interno della terra può essere utilizzata sia per riscaldare le case in inverno che per altri scopi. Le persone che vivono vicino a sorgenti termali o in aree in cui si verificano processi geologici attivi hanno trovato altri modi per utilizzare il calore della Terra. Nell'antichità i romani, ad esempio, utilizzavano il tepore delle sorgenti termali per i bagni.
Ma la maggior parte del calore è concentrata sotto la crosta terrestre in uno strato chiamato mantello. Lo spessore medio della crosta terrestre è di 35 chilometri e le moderne tecnologie di perforazione non consentono la penetrazione a tale profondità. Tuttavia, la crosta terrestre è costituita da numerose placche e in alcuni punti, specialmente alla loro giunzione, è più sottile. In questi luoghi, il magma sale più vicino alla superficie terrestre e riscalda l'acqua intrappolata negli strati rocciosi. Questi strati di solito si trovano a una profondità di soli due o tre chilometri dalla superficie terrestre. Con l'aiuto delle moderne tecnologie di perforazione, è del tutto possibile penetrare lì. L'energia da fonti geotermiche può essere estratta e utilizzata con profitto.

Energia al servizio dell'uomo
Al livello del mare, l'acqua si trasforma in vapore ad una temperatura di 100 gradi Celsius. Ma nel sottosuolo, dove la pressione è molto più alta, l'acqua rimane liquida anche a temperature più elevate. Il punto di ebollizione dell'acqua sale a 230, 315 e 600 gradi Celsius a profondità rispettivamente di 300, 1.525 e 3.000 metri. Se la temperatura dell'acqua nel pozzo perforato è superiore a 175 gradi Celsius, allora quest'acqua può essere utilizzata per azionare generatori elettrici.
L'acqua ad alta temperatura si trova solitamente in aree di recente attività vulcanica, ad esempio nella fascia geosinclinale del Pacifico - lì, sulle isole dell'Oceano Pacifico, ci sono molti vulcani attivi ed estinti. Le Filippine sono in questa zona. E negli ultimi anni, questo Paese ha fatto passi da gigante nell'utilizzo delle fonti geotermiche per generare elettricità. Le Filippine sono diventate uno dei maggiori produttori mondiali di energia geotermica. In questo modo si ottiene più del 20 per cento di tutta l'elettricità consumata dal Paese.
Per saperne di più su come il calore della terra viene utilizzato per generare elettricità, visita la grande centrale geotermica MacBan nella provincia filippina di Laguna. La capacità della centrale è di 426 megawatt.

Centrale geotermica
La strada conduce al campo geotermico. Avvicinandoti alla stazione, ti ritrovi in ​​un intero regno di grandi tubi, attraverso i quali il vapore dei pozzi geotermici entra nel generatore. Il vapore passa anche attraverso i tubi delle colline vicine. A intervalli regolari, gli enormi tubi vengono piegati in anelli speciali che consentono loro di espandersi e contrarsi quando vengono riscaldati e raffreddati.
L'ufficio Philippine Geothermal, Inc. si trova nelle vicinanze. Ci sono diversi pozzi di produzione non lontano dall'ufficio. La stazione utilizza lo stesso metodo di perforazione utilizzato per la produzione di petrolio. L'unica differenza è che questi pozzi hanno un diametro maggiore. I pozzi diventano condotti attraverso i quali l'acqua calda e il vapore in pressione salgono in superficie. È questa miscela che va alla centrale elettrica. Ci sono due pozzi molto vicini. Convergono solo in superficie. Sotto terra, uno di loro scende verticalmente e l'altro è diretto dal personale della stazione a loro discrezione. Poiché la terra è costosa, una tale disposizione è molto vantaggiosa: i pozzi di tempesta sono vicini l'uno all'altro, il denaro viene risparmiato.
Questo sito utilizza la "tecnologia flash". La profondità del pozzo più profondo qui è di 3.700 metri. L'acqua calda è ad alta pressione nel sottosuolo. Ma quando l'acqua sale in superficie, la pressione diminuisce e la maggior parte dell'acqua si trasforma istantaneamente in vapore, da cui il nome.
Attraverso la tubazione, l'acqua entra nel separatore. Qui il vapore viene separato dall'acqua calda o dalla salamoia geotermica. Ma anche dopo, il vapore non è ancora pronto per entrare nel generatore elettrico: le gocce d'acqua rimangono nel flusso di vapore. Queste goccioline contengono particelle di sostanze che possono entrare nella turbina e danneggiarla. Pertanto, dopo il separatore, il vapore entra nello scrubber. Qui il vapore viene eliminato da queste particelle.
Grandi tubi coibentati portano il vapore purificato a una centrale elettrica a circa un chilometro di distanza. Prima che il vapore entri nella turbina e aziona il generatore, viene fatto passare attraverso un altro scrubber per rimuovere l'eventuale condensa formatasi.
Se sali in cima alla collina, l'intera area geotermica si aprirà ai tuoi occhi.
L'area totale di questo sito è di circa sette chilometri quadrati. Ci sono 102 pozzi qui, di cui 63 pozzi di produzione. Molti altri sono usati per pompare l'acqua nel sottosuolo. Ogni ora viene elaborata una quantità così grande di acqua calda e vapore che è necessario restituire l'acqua separata all'intestino, in modo da non danneggiare l'ambiente. E anche questo processo aiuta a ripristinare il campo geotermico.
In che modo una centrale geotermica influisce sull'aspetto dell'area? Il più che ricorda è il vapore che esce dalle turbine a vapore. Palme da cocco e altri alberi crescono intorno alla centrale elettrica. Molti edifici residenziali sono stati costruiti nella valle ai piedi della collina. Pertanto, se utilizzata correttamente, l'energia geotermica può servire le persone senza danneggiare l'ambiente.
Questa centrale utilizza solo vapore ad alta temperatura per generare elettricità. Tuttavia, non molto tempo fa hanno cercato di ottenere energia con l'aiuto di un liquido la cui temperatura è inferiore a 200 gradi Celsius. E di conseguenza, c'era una centrale geotermica con un doppio ciclo. Durante il funzionamento, la miscela calda di vapore e acqua viene utilizzata per trasformare il fluido di lavoro in uno stato gassoso, che a sua volta aziona la turbina.

Pro e contro
Ci sono molti vantaggi nell'usare l'energia geotermica. I paesi in cui viene applicato sono meno dipendenti dal petrolio. Ogni dieci megawatt di elettricità generata annualmente dalle centrali geotermiche aiuta a risparmiare 140.000 barili di petrolio greggio all'anno. Inoltre, le risorse geotermiche sono enormi e il rischio del loro esaurimento è molte volte inferiore rispetto a molte altre risorse energetiche. L'utilizzo della geotermia risolve il problema dell'inquinamento ambientale. Inoltre, il suo costo è piuttosto contenuto rispetto a molti altri tipi di energia.
Ci sono diversi svantaggi ambientali. Il vapore geotermico contiene solitamente idrogeno solforato, che è velenoso in grandi quantità e sgradevole in piccole quantità a causa dell'odore di zolfo. Tuttavia, i sistemi che rimuovono questo gas sono più efficienti ed efficienti dei sistemi di controllo delle emissioni nelle centrali elettriche a combustibili fossili. Inoltre, le particelle nel flusso di vapore-acqua a volte contengono piccole quantità di arsenico e altre sostanze tossiche. Ma pompando rifiuti nel terreno, il pericolo è ridotto al minimo. Anche la possibilità di contaminazione delle acque sotterranee è preoccupante. Per evitare che ciò accada, i pozzi geotermici perforati a grandi profondità devono essere "rivestiti" di un telaio in acciaio e cemento.