• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Badania wskazują, że kopalnie mogą być źródłem energii geotermalnej

    24.08.2009. 15:11
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Czy widać światełko w tunelu dla szybów kopalni, które mają być zamknięte? Odpowiedzi twierdzącej udziela dwóch hiszpańskich inżynierów, twierdząc że mogą one być źródłem energii geotermalnej dostarczanej do pobliskich miejscowości. W artykule opublikowanym w czasopiśmie Renewable Energy, naukowcy opisują narzędzie, które pozwoliło im oszacować ilość ciepła, jaką tunel może potencjalnie zapewnić odbiorcom przemysłowym i gospodarstwom domowym.

    Inżynierowie z Uniwersytetu w Oviedo, Hiszpania, opracowali nową metodę szacowania ilości ciepła, jaka może zostać wygenerowana przez kopalniany tunel, którego przewidywany okres eksploatacji nie jest zbyt długi.

    Warto zwrócić uwagę, że wykorzystywanie energii geotermalnej, pochodzącej z naturalnego ciepła Ziemi, nie jest powszechne w Hiszpanii.

    "Jednym ze sposobów wykorzystania energii geotermalnej o niskim natężeniu jest przekształcenie szybów kopalnianych w bojlery geotermalne, które mogłyby zapewniać ogrzewanie i ciepłą wodę ludności mieszkającej w pobliżu" - jak cytuje się w SINC (Scientific News and Information Service) Rafaela RodrÂĄgueza z Wydziału Górnictwa Uniwersytetu w Oviedo.

    Kiedy kopalnia funkcjonuje można bez przeszkód dostać się to tunelów i zebrać dane na temat wentylacji i właściwości skał oraz pobrać próbki i zaprojektować lepsze obiegi, a nawet zaplanować zamknięcie niektórych odcinków, aby wykorzystać je do wytwarzania energii geotermalnej" - dodaje.

    Wprawdzie energię geotermalną można wytwarzać po zakończeniu eksploatacji kopalni, lecz "na tym etapie nie ma już możliwości wprowadzania jakichkolwiek modyfikacji [w kopalni] czy zbierania danych przydatnych do oceny i doskonalenia systemu".

    W odróżnieniu od innych systemów, które przedstawiono, nowy system opracowany przez hiszpańskich naukowców podkreśla wagę podejmowania działań przed zamknięciem kopalni, kiedy podziemne korytarze są nadal dostępne.

    Rafael RodrÂĄguez i jego koleżanka MarÂĄą Belarminą DÂĄaz zbadali możliwości geotermalnej eksploatacji szybu kopalnianego o długości dwóch kilometrów. Według ich analizy, temperatura skał znajdujących się 500 metrów poniżej powierzchni wynosi około 30°C. Na większości obszarów górniczych w Asturii, położonej na północnym wybrzeżu Hiszpanii nad Morzem Kantabryjskim, odnotowano temperatury rzędu 30°C. Inżynierowie zauważyli jednak, że taką temperaturę można przyjąć także dla innych regionów.

    Autorzy napisali, że system można by wykorzystywać na obszarach, gdzie kopalnie będą prawdopodobnie zamykane w niedalekiej przyszłości. Takie miejsca istnieją w całej Hiszpanii i innych częściach Europy - zauważają naukowcy.

    Według SINC naukowcy powiedzieli, że można wtłoczyć do rur wodę o temperaturze 7°C i uzyskać wodę powrotną w temperaturze 12°C, co stanowi wystarczający zysk cieplny do wykorzystania w miejscowościach położonych nad kopalniami.

    Budowa geotermalnych bojlerów w szybach kopalnianych przyniosłaby korzyści, ponieważ wytwarzałyby one nie tylko energię, ale funkcjonowałyby również jako otwarte systemy rurowe "bez jakiegokolwiek ryzyka skażenia ciepłem formacji wodonośnych" - twierdzą naukowcy. Pośród użytkowników energii geotermalnej znalazłyby się zakłady przemysłowe, hodowle ryb, domy jednorodzinne i osiedla mieszkaniowe.

    Energia geotermalna pomogłaby w zmniejszeniu emisji dwutlenku węgla. Pośród innych atutów energii geotermalnej, w odróżnieniu od energii słonecznej i wiatrowej, należy wymienić jej niezależność od warunków klimatycznych, brak konieczności budowania nowych obiektów na dużych obszarach oraz brak zanieczyszczenia otaczającego środowiska. Z punktu widzenia sektora przemysłowego, energia geotermalna okazałaby się intratna w perspektywie długofalowej.

    Źródło: CORDIS

    Więcej informacji:

    Renewable Energy - kliknij:
    tutaj

    Uniwersytet w Oviedo:
    http://www.uniovi.es/

    Źródło danych: SINC (Scientific News and Information Service); Renewable Energy
    Referencje dokumentu: RodrÂĄguez R. and DÂĄaz M.B. (2009) Analysis of the utilization of mine galleries as geothermal heat exchangers by means a semi-empirical prediction method. Renewable Energy 34:1716.

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Elektrownia geotermalna, inaczej geoelektrownia. Wytwarza prąd elektryczny z energii geotermalnej (ciepło wnętrza Ziemi). Elektrownie geotermalne pracują w wielu krajach świata, i uzyskują sprawność około 25%. Największe to: Energia geotermalna (energia geotermiczna, geotermia) − energia termiczna skał znajdujących się we wnętrzu Ziemi, zaliczana do odnawialnych źródeł energii. Jest pobierana za pomocą odwiertów, do których wtłaczana jest chłodna woda i odbierana gorąca po wymianie ciepła z gorącymi skałami. Służy również jako naturalne źródło ciepła w źródłach termalnych. Energia geotermalna na Islandii: Dzięki szczególnemu położeniu Islandii na grzbiecie śródoceanicznym, gdzie mamy do czynienia z podwyższoną aktywnością wulkaniczną, mieszkańcy wyspy mogą także korzystać z bogatych zasobów energii geotermalnej. Jest ona wykorzystywana do ogrzewania oraz do produkcji energii elektrycznej. Koszty jej uzyskania są względnie niskie, stąd też w zimie niektóre chodniki w Reykjavíku czy Akureyri są podgrzewane.

    Geoenergetyka - dział energetyki cieplnej obejmujący pozyskiwanie i przetwarzanie energii geotermalnej z wnętrza Ziemi. Geoenergetyka ma obecnie niewielkie znaczenie praktyczne, gdyż dotychczas wykorzystywana jest jedynie energia gorących źródeł powierzchniowych i podziemnych przetwarzana w geotermicznych zakładach energetycznych. Staw słoneczny – niskotemperaturowy, aktywny system wykorzystania energii słonecznej. Przekształca promieniowanie słoneczne w energię cieplną jednocześnie ją akumulując. Jego podstawową zaletą jest zdolność do magazynowania energii na długi okres, która może być później odzyskana poprzez użycie pompy ciepła.

    Elektrownia geotermalna Nesjavellir jest drugą co do wielkości elektrownią geotermalną w Islandii. Zlokalizowana w południowo-zachodniej części kraju, w okolicy wulkanu Hengill, który jest również źródłem energii dla położonej 11 km na południowy zachód elektrowni geotermalnej Hellisheiði. Trójgeneracja (także trigeneracja) jest to skojarzone technologicznie wytwarzanie energii cieplnej, mechanicznej (lub elektrycznej) oraz chłodu użytkowego, mające na celu zmniejszenie ilości i kosztu energii pierwotnej niezbędnej do wytworzenia każdej z tych form energii odrębnie. W systemach ciepłowniczych, w okresie letnim, poprawia ekonomiczność produkcji energii elektrycznej w skojarzeniu z ciepłem przy niskim zapotrzebowaniu odbiorców na energię cieplną i istniejącym zapotrzebowaniu na chłód użytkowy. Jest technologicznym rozszerzeniem kogeneracji.

    Zrównoważona energia – efektywność energetyczna i energia odnawialna są uznawane za dwa filary zrównoważonej polityki energetycznej. Obie strategie muszą być rozwijane równocześnie, aby stabilizować i redukować emisje dwutlenku węgla oraz innych zanieczyszczeń. Wydajne używanie energii jest kluczowe dla spowalniania wzrostu zapotrzebowania na energię, tak by rosnące dostawy czystej energii mogły powodować głębsze redukcje w wykorzystaniu paliw kopalnych. Jeśli konsumpcja energii będzie rosła zbyt szybko, rozwój energii odnawialnej nie nadąży, by osiągnąć ten cel. Analogicznie, jeśli źródła czystej energii nie staną się powszechnie dostępne, spowolniony wzrost popytu w niewystarczającym stopniu przełoży się na ograniczenie całkowitych emisji węgla; potrzebne jest także zmniejszenie udziału węgla w źródłach energii. W związku z tym zrównoważona polityka energetyczna wymaga większych zobowiązań zarówno w odniesieniu do wydajności jak i źródeł odnawialnych. Pompa ciepła jest maszyną cieplną wymuszającą przepływ ciepła z obszaru o niższej temperaturze do obszaru o temperaturze wyższej. Proces ten przebiega wbrew naturalnemu kierunkowi przepływu ciepła i zachodzi dzięki dostarczonej z zewnątrz energii mechanicznej (w pompach ciepła sprężarkowych) lub energii cieplnej (w pompach absorpcyjnych).

    Elektrownia geotermalna Hellisheiði jest największą elektrownią geotermalną w Islandii i drugą co do wielkości (pod względem generowanej mocy) na świecie. Zlokalizowana w południowo-zachodniej Islandii, około 30 km od Reykjaviku, w okolicy wulkanu Hengill, który jest również źródłem energii dla położonej 11 km na północny wschód elektrowni geotermalnej Nesjavellir.

    Parytet sieci (ang. grid parity) to określenie sytuacji, w której nowe źródło energii może dostarczać energii elektrycznej po koszcie uśrednionym mniejszym albo równym kosztowi nabycia energii w sieci energetycznej. Termin ten jest najczęściej używany w dyskusjach na temat nowych instalacji odnawialnych źródeł energii, w szczególności nowych technologii produkcji energii z biomasy, wiatrowej i słonecznej, które obecnie wchodzą na rynek.

    Ciepłownia to zakład przemysłowy, którego głównym zadaniem jest produkcja czynnika (najczęściej wody) o wysokiej temperaturze dla miejskiej sieci ciepłowniczej. Konwencjonalne układy (tj. opalane paliwami kopalnymi instalacje z kotłem) są obecnie spotykane rzadko. Wynika to z faktu, iż dużo wyższą sprawność uzyskuje się produkując w sposób skojarzony energie cieplną i elektryczną (zobacz: elektrociepłownia). Energia końcowa (EK) – wskaźnik w świadectwie charakterystyki energetycznej budynku. Określa ilość energii, którą należy zakupić, tj. potrzebnej do ogrzewania, przygotowania ciepłej wody użytkowej, wentylacji mechanicznej i klimatyzacji. Ściślej, jest to energia w przeliczeniu na 1 m² na rok. Wyrażana jest w kWh/(m²·rok). Jeżeli ciepło jest wytwarzane na miejscu, wartość energii końcowej uwzględnia również pewną nadwyżkę spowodowaną faktem, iż przetwarzanie energii z paliw wiąże się ze stratami w jej uzyskaniu, np. system ogrzewania ma określoną sprawność.

    Energia geotermalna suchych skał - technologia pozyskiwania energii cieplnej wnętrza Ziemi, zgromadzonej w skałach nie przepuszczających wody (przede wszystkim w granitach), występujących na dużych głębokościach (minimum 5 000 m) i przykrytych skałami słabo przewodzącymi ciepło. Sztuczna fotosynteza – pojęcie, które ogólnie obejmuje "skopiowanie" naturalnego procesu fotosyntezy, a także związane z tym badania, w celu otrzymania wysokoenergetycznych związków chemicznych z dwutlenku węgla i wody przy udziale energii słonecznej, czasami także pod pojęciem tym rozumiany jest rozkład wody na wodór i tlen za pomocą energii słonecznej. Termin dotyczy także starań naukowców, aby otrzymać z dwutlenku węgla i wody w reakcji sztucznej fotosyntezy płynne paliwo. Dla zapoczątkowania reakcji sztucznej fotosyntezy konieczne jest dostarczenie energii z zewnątrz, np. odnawialnej energii słonecznej lub energii wiatru.

    Dodano: 24.08.2009. 15:11  


    Najnowsze