Geothermie wird als eine der Alternativen zur Nutzung fossiler Brennstoffe zur Stromerzeugung angesehen
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Geothermie ist eine Art erneuerbarer Energie, die aus Wärme aus dem Erdinneren gewonnen wird. Die Nutzung dieser Energie erfolgt durch große Perforationen im Boden, da sich die Wärme unseres Planeten unter der Erdoberfläche befindet. Das Wort "geothermisch" griechischen Ursprungs wird durch die Begriffe " Geo" (Erde) und " Therme" (Temperatur) gebildet.
Diese Energiequelle kann direkt (ohne Energieerzeugung in Pflanzen, nur mit der vom Boden erzeugten Wärme) oder indirekt (wenn die Wärme an eine Industrie gesendet wird, die sie in elektrische Energie umwandelt) verwendet werden. Mit Geothermie kann im Winter Wasser in Wohngebieten oder sogar ganzen Städten erwärmt werden. Es kann auch zur Erzeugung von Wärme und zur Verwendung in Heizgeräten oder thermischen Geräten in Gewächshäusern, Fischgründen oder Erholungsgebieten verwendet werden.
In Brasilien wird Geothermie nur in Freizeitgebieten genutzt. Zwei Städte, die ihre Wärmequellen für den Tourismus nutzen, sind Poços de Caldas (MG) und Caldas Novas (GO). An diesen Orten entstehen Gewässer, die durch den geothermischen Prozess erwärmt werden. Zusätzlich zu den hohen Temperaturen enthalten diese Wässer große Mengen an Mineralien, die gut für die Haut und den gesamten Organismus sind, wie Kalium, Selen, Kalzium, Zink, Chloride und Magnesium.
Erdstruktur
Die Erde ist von der Erdkruste bedeckt, einer dünnen Gesteinsschicht, die sich über dem Mantel befindet, einer Schicht mit hoher Tiefe, die im Wesentlichen aus Magma besteht. Als Ergebnis eines Schmelzprozesses ist dieses Material eine Mischung aus Gesteinen in flüssiger oder pastöser Form, gelösten Gasen und Kristallen.
All diese innere Wärme manifestiert sich in einigen Bereichen der Oberfläche, normalerweise in Vulkanausbrüchen, geologischen Rissen oder Bereichen innerer Erwärmung, wodurch Geysire aus Dampf und heißen Quellen entstehen.
Geothermische Anlagen
Geothermische Anlagen wandeln die geothermische Energie, die aus der aus dem Erdinneren kommenden Wärme gewonnen wird, in Elektrizität um und werden in der Nähe der Gebiete implantiert, in denen viel Dampf und heißes Wasser vorhanden sind. Auf diese Weise liefern die geothermischen Speicher die notwendige Energie, um die Turbinengeneratoren anzutreiben und Strom zu erzeugen. Die erste Geothermie-Anlage wurde 1904 in Italien gebaut.
Wie wird Geothermie erzeugt?
Geothermische Anlagen sind dafür verantwortlich, die innere Wärme der Erde in elektrische Energie umzuwandeln. Die erste Stufe dieses Prozesses ist die Aufnahme von heißem Wasser oder Dampf in der Erde durch speziell entwickelte Rohre. Dieser Dampf wird dann zu den Pflanzen geleitet, wo er unter starkem Druck freigesetzt wird. Beim Ablassen bewegt der Dampf Turbinen, die sich mechanisch drehen. Schließlich treiben die Turbinen den Generator an, der Strom erzeugt.
In einigen Systemen zur Erzeugung elektrischer Energie durch die Wärme der Erde wird Wasser in den erhitzten Untergrund injiziert, so dass es zu Wärme wird und in Form von Dampf zurückkehrt, der wie im vorherigen Fall die Turbinen antreibt, die den Generator aktivieren. .
Es werden fortschrittliche Bohrmethoden entwickelt, um die Nutzung dieser Stromquelle zu steigern und die Kosten für den Verlust von Maschinen zu senken. Wenn dies möglich ist, könnten geothermische Quellen auf den globalen Energiemärkten konkurrieren, die derzeit durch den Einsatz fossiler Brennstoffe kontrolliert werden.
Geothermie in Brasilien und weltweit
Die drei Länder mit der weltweit größten Geothermieproduktion sind die USA, die Philippinen und Indonesien. Darüber hinaus haben sich andere Länder wie China, Japan, Chile, Mexiko, Frankreich, Deutschland, die Schweiz, Ungarn und Island für die Erzeugung von Geothermie entschieden.
Derzeit nutzen etwa 25 Länder der Erde Geothermie, und in Brasilien gibt es kein großes Potenzial für die Nutzung dieser Art von Energie, da sie in Übergangsbereichen zwischen tektonischen Platten untersucht wird. Darüber hinaus gibt es nicht viel Anreiz für seine Verwendung. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Land neben der Nutzung anderer Energiequellen wie Erdgas über eine robuste Energiematrix auf Wasserbasis verfügt.
Vorteile der Geothermie
Die Hauptvorteile der Geothermie sind:
- Es funktioniert nicht durch Verbrennen von Brennstoffen. Somit müssen keine Rohstoffe importiert und gekauft werden, was die Produktionskosten senkt. Weniger Ausgaben für Geothermiekraftwerke als für Öl- oder Kernkraftwerke, die hohe Kosten für den Kauf von Primärprodukten verursachen;
- Es gibt keine Schadgase ab. Dies bedeutet, dass es im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen nicht zur Intensivierung des Treibhauseffekts beiträgt.
- Den Boden nicht schädigen. Trotz interner Bohrungen nutzt die Geothermie den Boden nicht ab, überschwemmt keine großen Gebiete und kontaminiert das Grundwasser nicht wie bei anderen Energiequellen.
- Es ist nicht anfällig für das Klima. Klimatische Schwankungen beeinträchtigen den Betrieb von Geothermie-Anlagen nicht, anders als dies beispielsweise bei Sonnen- oder Windenergie der Fall ist.
- Nutzen für abgelegene Gebiete. In Gebieten, in denen kein ausreichender Zugang zum Stromnetz besteht, können Geothermie-Anlagen die Bedürfnisse der Bevölkerung erfüllen, insbesondere in Regionen, die für ihre Installation geeignet sind.
- Es hat eine flexible Produktion. Die Stromerzeugung in diesen Anlagen kann je nach Bedarf variieren, unter anderem nicht abhängig von Wasserreservoirs oder der Verfügbarkeit von Rohstoffen.
Nachteile der Geothermie
Die Hauptnachteile sind:
- Mögliches Absinken des Geländes. Obwohl der Boden nicht abgenutzt ist, können die geothermischen Pflanzen die inneren Bereiche der Kruste abnutzen, was zu Erschütterungen an der Oberfläche führen kann. Daher ist es in einigen Fällen erforderlich, Wasser oder eine andere Komponente zu injizieren, um die inneren Zusammensetzungen zu füllen;
- Lärmbelastung und hohe lokale Erwärmung. Im Allgemeinen verursachen die geothermischen Anlagen viel Lärm, was zusätzlich zu der hohen lokalen Erwärmung die Installation in der Nähe von Häusern und Gemeinden unmöglich macht.
- H2S-Emission (Schwefelwasserstoff). Zusammen mit Wasserdampf ist es üblich, Schwefeldioxid freizusetzen, das die Atmosphäre möglicherweise nicht angreift, aber für die menschliche Gesundheit schädlich ist. Außerdem ist es stark ätzend und hat einen unangenehmen Geruch.
- Arbeitet nur an wenigen Stellen. Wie bei den meisten Energiequellen kann Geothermie nur in günstigen Gebieten mit hoher interner Heizung betrieben werden, in denen der Zugang zu thermischen Bereichen einfach und kostengünstig ist. Dies verhindert seine Verwendung an den meisten Orten;
- Mögliche Kontamination von Flüssen und Seen. Thermische Flüssigkeiten können mineralische Zusammensetzungen freisetzen, die, wenn sie nicht ordnungsgemäß zurückgehalten werden, die Wasserläufe in pflanzennahen Bereichen beeinflussen können.
- Hohe Investitionskosten. Obwohl die Wartung von Geothermie-Anlagen gering ist, sind deren Bau und Installation aufgrund der im Prozess verwendeten Technologie teuer, ein Faktor, der in den kommenden Jahren geändert werden kann.
Obwohl Geothermie eine erneuerbare Energiequelle ist und keine Treibhausgase ausstößt, weist sie immer noch erhebliche Nachteile auf. Beispielsweise kann eine großflächige Exposition gegenüber Schwefelwasserstoff die Gesundheit eines Arbeitnehmers vielfältig schädigen.
Reizungen der Augen, der Nase oder des Rachens sind einige der ersten Symptome. Probleme können auch die Atemwege beeinträchtigen und Gedächtnisverlust, Kopfschmerzen und sogar eine Beeinträchtigung der Motorik verursachen. Darüber hinaus sagen Experten, dass Symptome wie Herzinsuffizienz, Nierenversagen, Erbrechen, Juckreiz und Rötung der Haut auftreten können, ganz zu schweigen von möglichen irreversiblen Folgen wie psychischen Störungen.
