Wat is geothermische energie en wat is de toekomst ervan?

Wat is geothermische energie? Met verbeteringen in verbeterde geothermische systeemtechnologie zou de aardwarmte een belangrijke elektriciteitsgenerator kunnen worden. Flickr / xavierbt

Geothermisch betekent letterlijk "aardwarmte". De temperatuur van de aarde neemt toe naarmate we dieper naar de kern boren. We kunnen die warmte gebruiken voor energie door water door hete ondergrondse reservoirs te laten circuleren en het hete water of stoom naar de oppervlakte te brengen. We kunnen vervolgens de energie in de hete vloeistof omzetten in mechanische en elektrische energie aan de oppervlakte met behulp van een warmte motor.

De particuliere investering in de ontwikkeling van geothermische energie in Australië vertraagde na een zeer snelle start tien jaar geleden. Dit zou weer moeten aantrekken aangezien nieuwe ontwikkelingen commerciële levensvatbaarheid brengen voor verbeterde geothermische systemen. Deze hebben het potentieel om exponentieel te groeien, veelbelovende kracht voor de wereld belovend.

Conventionele geothermische systemen

In 2010 genereerde de wereld 20 terawattuur (TWh) van geothermische elektriciteit. Dit alles kwam van conventionele bronnen. Dit zijn natuurlijk voorkomende heet water of stoomstromen verwarmd door magma en circulerend door permeabele rots. Ze worden geassocieerd met vulkanische systemen en beperkt tot regio's met actieve of jonge vulkanen.

Het gebruik van conventionele middelen is niet nieuw. In 1904 een fabriek werd gebouwd in Larderello, Italië, om elektriciteit op te wekken uit geothermische stoom. Sindsdien hebben geothermische installaties zich gestaag verspreid, maar zijn ze beperkt gebleven tot bronnen die relatief gemakkelijk toegankelijk zijn.

Verbeterde geothermische systemen

Er is een andere vorm van aardwarmte die overvloedig is en over de hele wereld algemeen beschikbaar is. Het wordt geproduceerd door het radioactieve verval van kalium-, uranium- en thoriumisotopen die in sommige graniettypen worden aangetroffen.

In granieten in het Cooper Basin, in Zuid-Australië, zijn er isotoopconcentraties op spoorniveau. Warmte wordt met een zeer lage snelheid gegenereerd. Bij zo'n lage snelheid zou het bijna een miljoen jaar duren voordat een massa graniet de temperatuur met 100 ° C zou verhogen. In die tijd moet de rots op grote diepte goed geïsoleerd blijven.

Om toegang te krijgen tot deze diepe hitte, moeten ten minste twee putten worden geboord. Koud water wordt geïnjecteerd uit de ene put, het wordt verwarmd door de rots en wordt onttrokken aan de andere put. De twee putten liggen meestal 800 tot 1000 m uit elkaar. In een dergelijk systeem zal het water alleen van de ene bron naar de andere gaan als de rots tussen de bronnen voldoende doorlaatbaar is.


Haal het laatste uit InnerSelf


De natuurlijke doorlaatbaarheid van gesteente is niet hoog genoeg, maar kan worden verbeterd door gevestigde olie- en gastechnieken. Deze systemen worden Enhanced Geothermal Systems (EGS) genoemd.

Commerciële EGS-ontwikkeling

Elektriciteit uit verbeterde geothermische systemen is nu niet concurrerend omdat diepe putten duur zijn. Om voldoende elektriciteit op te wekken om te betalen voor de putten en voor de oppervlakteapparatuur, moet het warme water aan de oppervlakte worden gebracht met snelheden in de buurt van 100 kg / sec. Een van de beste EGS-stroomsnelheden ter wereld werd bereikt door het Australische bedrijf Geodynamics, en het was slechts een derde van deze doelstelling. Hoewel dit een belangrijke prestatie is, is het niet voldoende om EGS-elektriciteit commercieel concurrerend te maken.

Het is mogelijk om deze lage stroomsnelheden te compenseren als u de efficiëntie van het omzetten van de energie in kracht kunt verbeteren. Maar verbeteringen op dit gebied moeten de elektriciteitsproductie nog concurrerend maken.

EGS-debieten moeten worden verdrievoudigd voordat EGS-elektriciteit commercieel haalbaar is. Het was gemeld afgelopen december dat een veelbelovende techniek voor geothermische putten misschien is ontwikkeld door het Amerikaanse bedrijf AltaRock. Als de gerapporteerde resultaten worden onderbouwd door verdere tests, zal dit een nieuwe adem geven voor de geothermische ontwikkeling van EGS over de hele wereld en in Australië.

Andere geothermische bronnen in Australië

De scheiding tussen conventionele en verbeterde geothermische systemen is kunstmatig en de werkelijke wereldwijde geothermische hulpbron omvat een continu spectrum dat zich uitstrekt van natuurlijk voorkomende warmwaterbronnen tot verbeterde geothermische systemen.

Recente resultaten laten zien dat, hoewel Australië geen vulkanisch land is, het gebieden heeft waar magma dicht bij de oppervlakte komt om warm water in sedimentair gesteente te produceren. De Australische geothermische industrie noemt dit hete sedimentaire aquifers. Ze hebben naar verwachting een hogere natuurlijke permeabiliteit dan EGS, maar misschien niet zo hoog als conventionele geothermische systemen.

Over de hele wereld is er niet veel aan dit soort bronnen gedaan, maar er zijn nieuwe ontwikkelingen in Australië en op andere plaatsen zoals Turkije en te Zuid-Amerika gericht op dergelijke middelen.

Milieueffecten

Bij de toegang tot geothermische energie kunnen de betrokken technologieën lichte effecten hebben op de directe omgeving. Zoals gezien door de Paralana-ervaring, lichte trillingen kunnen aan het oppervlak worden gevoeld, maar deze vormen geen significant risico. Geothermische energie maakt geen gebruik van meer water dan andere hernieuwbare thermische energietoepassingen. Ook vormt de fractuurstimulatie die in de EGS-projecten wordt gebruikt geen risico voor oppervlaktewaterhoudende aquifers omdat EGS-reservoirs erg diep zijn en de putten zijn verzegeld in stalen behuizingen.

In sommige conventionele geothermische bronnen met vulkanische bronnen, de opgeloste gassen die vrijkomen in de atmosfeer kan de directe omgeving beïnvloeden. Dit is waarschijnlijk het ernstigste gevaar van aardwarmte, maar het is alleen beperkt tot enkele conventionele bronnen (niet relevant voor Australië) en is gemakkelijk te beheersen.

De toekomst voor geothermie

De fundamenten voor geothermische energie zijn sterk. Het is overvloedig - de grondstof onder het Grote Artesische bekken is geschat groot genoeg te zijn om het huidige Australische jaarlijkse energieverbruik voor 6000 jaar te leveren. Het is een van de weinige hernieuwbare energiebronnen die steenkool volledig kan vervangen als basislastgenerator. Het heeft ook een zeer lage milieu-impact.

Het niet bereiken van voldoende doorstroming belemmerde de commerciële ontwikkeling ervan, maar dit probleem kan in de nabije toekomst worden opgelost. Als dat gebeurt, zou geothermische energie een van de toonaangevende technologieën voor hernieuwbare energie voor de 2020s kunnen worden.The Conversation

Over de auteur

Hal Gurgenci, hoogleraar werktuigbouwkunde, De universiteit van Queensland

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

Drawdown: het meest uitgebreide plan ooit voorgesteld om opwarming van de aarde tegen te gaan

door Paul Hawken en Tom Steyer
9780143130444In het licht van de wijdverspreide angst en apathie, is een internationale coalitie van onderzoekers, professionals en wetenschappers bij elkaar gekomen om een ​​reeks realistische en gewaagde oplossingen voor klimaatverandering aan te bieden. Honderd technieken en werkwijzen worden hier beschreven - sommige zijn bekend; sommigen heb je misschien nog nooit van gehoord. Ze variëren van schone energie tot het opleiden van meisjes in lagere inkomenslanden tot landgebruikspraktijken die koolstof uit de lucht halen. De oplossingen bestaan, zijn economisch levensvatbaar, en gemeenschappen over de hele wereld voeren ze momenteel uit met vaardigheid en vastberadenheid. Beschikbaar op Amazon

Ontwerp van klimaatoplossingen: een beleidsgids voor koolstofarme energie

door Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Met de effecten van de klimaatverandering op ons is de noodzaak om de mondiale uitstoot van broeikasgassen te verminderen niets minder dan urgent. Het is een enorme uitdaging, maar de technologieën en strategieën om hieraan te voldoen bestaan ​​vandaag. Een kleine set van energiebeleid, goed ontworpen en geïmplementeerd, kan ons op weg helpen naar een koolstofarme toekomst. Energiesystemen zijn groot en complex, dus het energiebeleid moet gericht en kosteneffectief zijn. One-size-fits-all benaderingen zullen de klus gewoon niet klaren. Beleidsmakers hebben behoefte aan een duidelijke, uitgebreide hulpbron die het energiebeleid schetst dat de grootste impact zal hebben op onze klimaattoekomst, en beschrijft hoe dit beleid goed moet worden vormgegeven. Beschikbaar op Amazon

Dit verandert alles: Kapitalisme versus The Climate

door Naomi Klein
1451697392In Dit verandert alles Naomi Klein betoogt dat klimaatverandering niet alleen een kwestie is die netjes moet worden ingediend tussen belastingen en gezondheidszorg. Het is een alarm dat ons oproept om een ​​economisch systeem te repareren dat ons op veel manieren al tekortschiet. Klein bouwt nauwgezet op hoe massaal onze uitstoot van broeikasgassen wordt teruggedrongen, is onze beste kans om tegelijkertijd gapende ongelijkheden te verminderen, onze gebroken democratieën opnieuw te verbeelden en onze uitgeholde lokale economieën weer op te bouwen. Ze legt de ideologische wanhoop bloot van ontkenners van klimaatverandering, de messiaanse waanideeën van de zogenaamde geo-ingenieurs en het tragische defaitisme van te veel mainstream groene initiatieven. En ze laat precies zien waarom de markt de klimaatcrisis niet-kan en niet-kan oplossen, maar in plaats daarvan de zaken erger zal maken, met steeds extremere en ecologisch schadelijke extractiemethoden, vergezeld door een ongebreideld rampzalig kapitalisme. Beschikbaar op Amazon

Van de uitgever:
Aankopen op Amazon gaan om de kosten van het brengen van je te bekostigen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en te ClimateImpactNews.com zonder kosten en zonder adverteerders die je surfgedrag volgen. Zelfs als u op een link klikt maar deze geselecteerde producten niet koopt, betaalt alles wat u bij hetzelfde bezoek op Amazon koopt, een kleine commissie. Er zijn geen extra kosten voor u, dus draag alstublieft bij aan de moeite. Je kan ook gebruik dan deze link te gebruiken op elk gewenst moment voor Amazon, zodat u ons kunt helpen onze inspanningen te ondersteunen.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}

VAN DE REDACTIE

Animal Perspectives on the Corona Virus
by Nancy Windheart
In deze post deel ik enkele van de communicatie en uitzendingen van enkele van de niet-menselijke wijsheidsleraren waarmee ik contact heb gehad over onze wereldwijde situatie, en in het bijzonder de smeltkroes van de ...
De dag van afrekening is gekomen voor de GOP
by Robert Jennings, InnerSelf.com
De Republikeinse partij is niet langer een pro-Amerikaanse politieke partij. Het is een onwettige pseudo-politieke partij vol radicalen en reactionairen met als doel het verstoren, destabiliseren en ...
Waarom Donald Trump de grootste verliezer van de geschiedenis zou kunnen zijn
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Bijgewerkt 2 juli 20020 - Deze hele coronavirus pandemie kost een fortuin, misschien 2 of 3 of 4 fortuinen, allemaal van onbekende grootte. Oh ja, en honderdduizenden, misschien een miljoen mensen zullen sterven ...
Blue-Eyes vs Brown Eyes: hoe racisme wordt onderwezen
by Marie T. Russell, InnerSelf
In deze aflevering van Oprah Show uit 1992 leerde de bekroonde antiracistische activist en opvoeder Jane Elliott het publiek een harde les over racisme door te laten zien hoe gemakkelijk het is om vooroordelen te leren.
Er komt een verandering ...
by Marie T. Russell, InnerSelf
(30 mei 2020) Terwijl ik het nieuws bekijk over de gebeurtenissen in Philadelphia en andere steden in het land, doet mijn hart pijn voor wat er gebeurt. Ik weet dat dit deel uitmaakt van de grotere verandering die doorgaat ...