Na povrchu se občas zdá chladná, uvnitř ale doslova vře. V naší planetě se skrývá neuvěřitelný potenciál – každý den chodíme po obrovské zásobárně energie. Jak ji ale dostat k nám na povrch a naplno využít?
Geotermální energie je jedním z nejperspektivnějších obnovitelných zdrojů energie. Teplo vzniká přirozenými geologickými procesy pod povrchem, energie je tak čistší než fosilní paliva, a navíc stabilnější než větrné a sluneční elektrárny.
K ideálu maximálního využití potenciálu nás ale jako lidstvo čeká ještě pořádný kus cesty.
Děčínský zázrak z jezera
Mnoho obyvatel Děčína se prochází po městě, aniž by tušili, že mají pár set metrů pod sebou velké jezero s teplou vodou. V TERMU Děčín tuto vodu o teplotě přibližně 30 °C přirozeným tlakem čerpáme k povrchu z vrtu dlouhého 545 metrů.
Díky modernímu systému tepelných čerpadel pak ohříváme otopnou vodu na 72 °C a rozvádíme ji až k zákazníkům domů. Čistou energií projekt nahradil 7 kotelen na hnědé uhlí a těžké topné oleje. Zároveň tak přispěl ke zlepšení životního prostředí v Děčíně a blízkém okolí.
Z povrchu i z hlubin
Děčín svým způsobem vyhrál v loterii, protože podobný způsob čerpání geotermální energie je možný jen díky vhodné poloze a poměrně malé hloubce, ve které se jezero nachází. Podobný systém využívá například Paříž, kde je však vodonosná vrstva ještě třikrát hlouběji.
Tepelná energie Země sice roste s narůstající hloubkou směrem k zemskému jádru, někdy se ale její projevy ukážou i přímo na povrchu v podobě gejzírů, teplých pramenů či vulkánů, nebo těsně pod povrchem jako v případě děčínského jezera.
Pokud se zrovna nepoštěstí a není k dispozici podobný mělký zdroj tepelné energie, je na některých místech možné využít hlubinné vrty (EGS = vylepšené geotermální systémy), které sahají do hloubky několika kilometrů.
Postupně jsou mechanicky narušovány horniny, ve kterých se tvoří trhliny, a tím vlastně vzniká tepelný výměník. Nejdříve se injektážním vrtem vhání studená voda dolů, kde se intenzivně zahřívá a kvůli vyššímu tlaku zůstává kapalná i při teplotách překračujících 100 °C. Potom míří zpět na povrch, kde se z vody ve formě páry nebo ve výměnících odebírá tepelná energie.
Využití hlubinných vrtů má obrovský potenciál, ale samozřejmě jde o daleko nákladnější způsob získávání energie, který se postupně zdokonaluje a zefektivňuje.
Teplo i elektřina budoucnosti
A jak lze geotermální energii využít? Liší se to dle jejích vlastností v dané lokalitě, ale nejvíce se uplatňuje v produkci elektřiny a tepla.
- V případě tepla jde hlavně o zajištění dodávek v dané lokalitě. U geotermálních tepláren se nejčastěji využívá odpadní teplo z výroby elektřiny. Další variantou jsou tepelná čerpadla.
- Častějším způsobem produkce energie, kterou jde navíc transportovat na delší vzdálenosti, je výroba elektřiny:
- První možností je metoda suché páry (dry steam), kdy je turbína elektrárny napřímo poháněná geotermální párou. Ta se často využívá v tektonických oblastech.
- U metody bleskové páry (flash steam), která je nejčastější, se z hloubky uvolňuje přehřátá voda do prostředí s nižším tlakem, kde se část z ní přemění na páru a pohání turbínu.
- V případě systému s binárním okruhem (vhodným pro zdroj s nižší teplotou) geotermální voda ohřívá médium s nižším bodem varu, které pak pohání turbíny.
Island, premiant v obnovitelných zdrojích
Nejvíce geotermální energie využívá Island, který díky ní pokrývá většinu svých energetických potřeb. Nejzásadnější je využití ve vytápění – na Islandu je až 85 % domácností vytápěno geotermálně. Navíc se z tohoto zdroje kryje čtvrtina spotřeby elektřiny. Zbytek zajišťují vodní elektrárny.
Dalšími velkými hráči jsou USA, Indonésie, Filipíny, Mexiko nebo Nový Zéland. V Kalifornii se nachází největší geotermální pole na světě zvané The Geysers, které zásobuje energií statisíce domácností.
A víte, kde byste našli nejstarší geotermální elektrárnu na světě? Není zase tak daleko! Funguje už od roku 1911 v italském Larderellu, kde již v roce 1904 vyzkoušeli první geotermální generátor.
