Google

Energia wnętrza Ziemi

Energia geotermalna jest wewnętrznym ciepłem Ziemi nagromadzonym w  skałach oraz w wodach wypełniających pory i szczeliny skalne. Energia geotermalna wykorzystywana była już przed tysiącami lat, na długo przed paliwami kopalnymi, o czym świadczą stare legendy potwierdzane późniejszymi odkryciami archeologicznymi. Jednak na szeroką skalę energię wnętrza Ziemi zaczęto wykorzystywać dopiero w początkach XX wieku.

Charakterystyka

Im dalej w głąb Ziemi, tym goręcej (patrz: Tabela 1). Począwszy od skorupy ziemskiej z każdym kilometrem w głąb temperatura wzrasta o około 30 stopni C. W głębi Ziemi znajduje się magma, będąca gorącą stopioną masą krzemianów i glinokrzemianów. A ponieważ ciepło zawsze wędruje od stref cieplejszych ku chłodniejszym, płynna magma, lżejsza i gorętsza od otaczających ją skał, wydostaje się niekiedy na powierzchnię ziemi w postaci lawy wulkanicznej. O wiele częściej niż lawa, z głębi ziemi wydobywa się jednak ogrzana przez magmę woda, występująca w formie gorących źródeł i gejzerów.

Budowa Ziemi

Image

Warstwa

Głębokość
[km]

Temperatura
[stopnie C]

skorupa i litosfera

0 - 100

930

płaszcz

100 - 2886

2730

jądro zewnętrzne

2886 - 5156

4200

jądro wewnętrzne

5156 - 6371

4500

Źródło danych: www.mos.gov.pl

Geografia

ImageGejzery występują zaledwie w kilku rejonach świata. Odkryte zostały w Islandii i to właśnie z języka islandzkiego wywodzi się ich nazwa. Najwyższy, sięgający nawet 90 metrów gejzer świata - Steamboat Geyser - znajduje się jednak na terenie amerykańskiego Parku Narodowego Yellowstone, będącego największym światowym skupiskiem gejzerów. Jest ich tam blisko 400, czyli połowa wszystkich gejzerów świata.

Również występowanie gorących źródeł o temperaturze powyżej 150 st. C, ograniczone jest tylko do niektórych regionów globu. Są to: Azja środkowa, Afryka wschodnia i zachodnia, część Półwyspu Arabskiego, wyspy środkowego i zachodniego Pacyfiku (na przykład Hawaje), a w Europie – Alpy. Jednak chyba najbardziej znanym ze swych złóż geotermalnych miejscem świata jest Pierścień Ognia, obejmujący strefy przybrzeżne i zachodnie wyspy Oceanu Spokojnego.

Historia
    
Image Jak już było wspomniane, człowiek wykorzystywał energię wnętrza Ziemi od zarania dziejów. Na przykład rdzenni mieszkańcy obu Ameryk eksploatowali niektóre źródła geotermalne już ponad 10 000 lat temu, używając gorącej wody do gotowania i w celach leczniczych. Do gotowania, mycia się, a nawet do ogrzewania służyła woda termalna Maorysom – autochtonicznej ludności Nowej Zelandii. Starożytni Grecy wykorzystywali  gorące źródła w Pamukkale (dziś Turcja), zaś starożytni Rzymianie, w Abano Terme, w Baden pod Wiedniem i w Pompejach (do ogrzewania domów). W starożytnych Pompejach gorące źródła służyły ogrzewaniu domów.

W Polsce już z górą tysiąc lat temu wykorzystywano zasoby geotermalne Sudetów (Cieplice, Lądek - Zdrój). Jednak zastosowanie energii wnętrza Ziemi na skalę przemysłową to sprawa dopiero ostatniego stulecia. W roku 1904 w Larderello we Włoszech otwarto pierwszą na świecie elektrownię geotermalną i choć przez następnych 50 lat wykorzystanie geotermii do produkcji energii elektrycznej ograniczało się do terenu Włoch, dziś zakłady takie pracują także w Islandii, w Nowej Zelandii, w Japonii, na Filipinach, w Stanach Zjednoczonych i w Rosji. Krajem, który w największym stopniu wykorzystuje energię geotermalną jest niewątpliwie Islandia, gdzie w ten sposób ogrzewanych jest prawie 87% budynków (Islandczycy wykorzystują energię wnętrza Ziemi do celów grzewczych od roku 1888), a około 99% gospodarstw domowych zaopatrywanych jest w gorąca wodę termalną. W 1981 islandzka produkcja całkowita energii z zasobów geotermalnych wyniosła 8 mln kJ, co odpowiada 300 tys. ton ropy naftowej.

Zastosowania
   
Do produkcji elektryczności nadają się tylko bardzo gorące wody, których temperatura przekracza 150 st. C. Wody o niższych temperaturach znajdują zastosowanie w ciepłownictwie, w balneologii, w rolnictwie i ogrodnictwie (do upraw szklarniowych), w hodowli ryb. Stosuje się je również przemysłowo, na przykład pasteryzując mleko czy też susząc drewno.

Image

Inny rodzaj wykorzystania energii wnętrza Ziemi to ogrzewanie bądź też ochładzanie za pomocą pomp ciepła - podziemnych rur wypełnionych cieczą, które ogrzewają się pod wpływem naturalnego ciepła Ziemi lub też, podczas upałów, „przechwytują” nadmiar ciepła z otoczenia i odprowadzają je pod ziemię. W Stanach Zjednoczonych w ten sposób ogrzewanych i klimatyzowanych jest ponad 300 000 budynków (www.geothermal.marin.org/geoenergy).

Image

Zalety i wady

Energia geotermalna jest - podobnie jak pozostałe odnawialne źródła energii (OZE) - nieszkodliwa dla środowiska, nie powoduje bowiem żadnych zanieczyszczeń. Jej pokłady są zasobami lokalnymi, tak więc mogą być pozyskiwane w pobliżu miejsca użytkowania.  Nie wszystkie OZE posiadają jednak pewne walory, charakterystyczne dla energii wnętrza Ziemi. Elektrownie geotermalne w odróżnieniu od zapór wodnych czy wiatraków nie wywierają niekorzystnego wpływu na krajobraz, a zasoby energii geotermalnej są, w przeciwieństwie do  energii wiatru czy energii Słońca dostępne zawsze, niezależnie od warunków pogodowych. Wśród wad energii wnętrza Ziemi trzeba wymienić jej małą dostępność: dogodne do jej wykorzystania warunki występują tylko w niewielu miejscach. Poza tym może się zdarzyć, że przy pobieraniu energii geotermalnej z głębi ziemi wydostaną się szkodliwe gazy i minerały, których następnie trudno się pozbyć.

Image

Czy wiesz, że...
Pierwsza murowana łaźnia, w której wykorzystywano wodę geotermalną powstała na sycylijskiej wyspie Lipari, około roku 1500 p.n.e. Z kolei gorąca para ze źródeł geotermalnych po raz pierwszy znalazła zastosowanie w roku 1827, w jednej z toskańskich fabryk.

 

Źródła:

  • pod red. P. Gradziuk, Biopaliwa, 2003
  • www.geothermal.marin.org
  • www.mos.gov.pl/dg/energia_geotermalna
  • www.zielonaenergia.pl
  • www.extrafast.de
  • www.pgi.gov.pl
  • www.nps.gov/yell/tours/norris/steambt.htm
  • proekologia.pl
  • geyser.biography.ms
  • www.balneoklinika.com
  • www.os.is
  • www.energiewelten.de

 

Za pozycjonowanie tego serwisu odpowiada Sunrise System.

Copyright © 2007 - Biomasa | Realizacja: SoftTree.pl | Programowanie: Maszyna.pl