Abychom pochopili, proč je geotermální energie považována za ekologickou alternativu k fosilním palivům, musíte se nejprve seznámit se základními postupy této technologie. Jak tedy funguje geotermální energie?
Především je možné geotermální energii využívat různými způsoby. Existují lidé, kteří využívají teplo přímo pro systémy vytápění domácností (a dokonce i chlazení). Jiní je používají ve sklenících, rybích farmách a lázních. Samozřejmě jsem nezapomněl na jeho nejslavnější aplikaci - na výrobu elektřiny.
Když tedy odpovíme na otázku „Jak funguje geotermální energie?“, Musíme nejprve specifikovat konkrétní aplikaci energie.
Pro aplikace, které využívají geotermální energii přímo jako v rybích farmách, lázních a sklenících, je horká pramenitá voda jednoduše tekoucí z pod zemí a přesměrována do těchto zařízení.
Horká voda může získat své teplo z magmatu, které je schopné plazit se nahoru a ohřívat své okolí, včetně podzemní vody. Magma však nemusí přispívat přímo teplem, protože tento roztavený plášťový materiál lze nalézt velmi hluboko v podzemí, a proto je obtížné získat přístup k němu.
V některých případech, kde se magma nenachází v přímé blízkosti, můžete stále získat horkou vodu pouhým vrtáním hluboko do země. Vždy pamatujte, že čím hlouběji vrtáte, tím je teplota teplejší.
Geotermální energie používaná k napájení domácích otopných těles se odebírá ze země (nikoli vodou). Během zimy je země pod povrchem teplejší než výše uvedená teplota. Teplo se pak odvádí pomocí geotermálních tepelných čerpadel. Typické geotermální tepelné čerpadlo odebírá teplo prostřednictvím řady trubek obsahujících buď cirkulující vodu nebo nemrznoucí roztok, stejně jako lednice nebo klimatizační jednotka.
Nyní pro poslední zmíněnou aplikaci. Jak funguje geotermální energie v případě geotermálních elektráren?
Stejně jako většina elektráren (např. Vodní a větrná energie) je energie přeměňována na elektřinu pomocí turbín. Existují tři způsoby, jak toho dosáhnout.
Jedna metoda vede horkou páru nasávanou z podzemí do turbíny. Další odčerpává ze spodu extrémně horkou vodu, odvádí ji do páry, která je pak směrována do turbíny. Třetí způsob využívá tepelný výměník pro přenos tepla z horké vody odebírané z podzemí do tekutiny (běžně se používá isobutan), která je směrována do turbíny.
Ve všech třech metodách je turbína zodpovědná za přeměnu kinetické energie směrované tekutiny (což ji činí) na elektřinu.
Space Magazine má několik zajímavých témat souvisejících s geotermální energií, o které byste se mohli zajímat. Zde jsou dvě z nich:
Geotermální teplo
Geotermální vytápění
Více informací o geotermálních tepelných čerpadlech najdete také na americkém ministerstvu energetiky na webových stránkách Energy Star.
Unavené oči? Možná byste místo toho chtěli poslouchat některé epizody Astronomy Cast:
Sopky, horké a studené
Vesmírné výtahy
Zdroje:
http://www.ucsusa.org/clean_energy/technology_and_impacts/energy_technologies/how-geothermal-energy-works.html
http://science.howstuffworks.com/environmental/energy/geothermal-energy.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_energy
http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=geothermal_home-basics
