Geotermálna energia: výhody a nevýhody

Geothermal Energy Advantages







Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov

Geotermálne nevýhody

Geotermálnej energie (geotermálne teplo) sa uvádza ako udržateľná alternatíva k zemnému plynu. Je to však skutočne tak? Sú napríklad naše podzemné vody v týchto postupujúcich pôdnych aktivitách dobre chránené? Výhody a nevýhody geotermálnej energie a geotermálneho tepla.

Čo je to vlastne geotermálna energia?

Geotermálnej energie je vedecký názov geotermálneho tepla. Rozlišujú sa dva druhy: plytká geotermálna energia (0 - 300 metrov) a hlboká geotermálna energia (až 2 500 metrov v zemi).

Čo je to plytká geotermálna energia?

Niels Hartog, výskumný pracovník KWR Watercycle Research: Plytká geotermálna energia pozostáva zo systémov, ktoré uchovávajú sezónne teplo a chlad, ako sú systémy výmenníka tepla v pôde a systémy na skladovanie tepla a chladu (WKO). V lete je teplá voda z plytkej podpovrchovej vrstvy v zime skladovaná na vykurovanie, v zime je v lete chladená studená. Tieto systémy sa používajú hlavne v mestských oblastiach a obytných oblastiach.

Čo sú to „otvorené“ a „uzavreté“ systémy?

Hartog: Systém spodného výmenníka tepla je uzavretý systém. Tu sa tepelná energia vymieňa cez stenu potrubia v zemi. Pri WKO sa čerpá horúca a studená voda a skladuje sa v pôde. Pretože sa aktívna voda čerpá sem a von z pieskových vrstiev do pôdy, označuje sa to aj ako otvorené systémy.

Čo je to hlboká geotermálna energia?

S hlbokou geotermálnou energiou sa z pôdy extrahuje čerpadlo s vodou o teplote 80 až 90 stupňov. V hlbokej podpovrchovej vrstve je teplejšie, odtiaľ pochádza termín geotermálny. Je to možné celoročne, pretože ročné obdobia nemajú vplyv na teplotu v hlbokom podzemí. Skleníkové záhradníctvo s tým začalo asi pred desiatimi rokmi. Teraz sa stále viac skúma, ako je možné hlbokú geotermálnu energiu využiť aj v obývaných oblastiach ako alternatívu k plynu.

Ako alternatíva k plynu sa uvádza hlboká geotermálna energia

Je to nekonečný zdroj energie?

Hlboká geotermálna energia nie je podľa definície nekonečným zdrojom energie. Teplo sa odoberá z pôdy a zakaždým sa čiastočne doplní. Časom môže byť systém menej účinný. Pokiaľ ide o emisie CO2, je to oveľa udržateľnejšie ako používanie fosílnych palív.

Geotermálne teplo: výhody

  • Trvalo udržateľný zdroj energie
  • Žiadne emisie CO2

Pozemské teplo: nevýhody

  • Vysoké náklady na stavbu
  • Malé riziko zemetrasení
  • Riziká znečistenia podzemných vôd

Aký je vplyv geotermálnej energie na zásoby pitnej vody?

Zásoby podzemnej vody, ktoré slúžia na výrobu pitnej vody, sa nachádzajú v hĺbkach až 320 metrov v pôde. Tieto zásoby chráni desiatky metrov hlboká ílová vrstva. Pri geotermálnych postupoch sa voda (ktorá sa nepoužíva na výrobu pitnej vody) vytláča alebo sa do pôdy privádzajú kvapaliny.

Pre takéto systémy je potrebné vŕtanie do pôdy. Pretože geotermálne činnosti často prebiehajú v stovkách metrov, môže byť potrebné prevŕtať zásoby podzemnej vody. V správe KWR z roku 2016 Hartog stanovil niekoľko rizík pre dodávky podzemnej vody:

Geotermálna: tri riziká pre pitnú vodu

Riziko 1: Vŕtanie neprebieha dobre

Vŕtanie balíkov podzemnej vody prostredníctvom nedostatočného utesnenia oddeľujúcich vrstiev môže spôsobiť kontamináciu podzemných vôd. Vrtné bahno s potenciálne kontaminovanými látkami môže tiež preniknúť do vodonosnej vrstvy (zvodnenej vrstvy) alebo balíkov podzemnej vody. A kontaminácie v plytšom podpovrchovom povrchu môžu skončiť pod touto vrstvou penetráciou do ochrannej vrstvy.

Riziko 2: Kvalita podzemnej vody sa zhoršila v dôsledku zvyškového tepla

Stupeň emisie tepla zo studne môže viesť k zmenám kvality podzemných vôd. Podzemná voda nesmie byť teplejšia ako 25 stupňov. Aké zmeny kvality môžu nastať, nie sú známe a pravdepodobne silne závisia od polohy.

Riziko 3: Znečistenie zo starých ropných a plynových vrtov

Blízkosť starých opustených ropných a plynových vrtov v blízkosti injekčného vrtu geotermálnych systémov vedie k riziku pre podzemné vody. Staré studne môžu byť poškodené alebo nedostatočne utesnené. To umožňuje, aby formačná voda z geotermálnej nádrže vytiekla cez starú studňu a skončila v podzemných vodách.

Pri každej forme geotermálnej energie existujú riziká pre zdroje pitnej vody

Geotermálna: nie v oblastiach s pitnou vodou

S hlbokou geotermálnou energiou, ale aj s plytkými tepelnými systémami preto existujú riziká pre zásoby podzemnej vody, ktoré používame ako zdroj pitnej vody. Spoločnosti dodávajúce pitnú vodu, ale aj SSM (štátny dohľad nad baňami), sú preto kritické voči ťažobným činnostiam, ako je hlbinná geotermálna energia, vo všetkých oblastiach ťažby pitnej vody a oblastiach so strategickými zásobami podzemnej vody. Provincie preto vylúčili tepelnú a geotermálnu energiu v ochranných oblastiach a zónach bez vrtov okolo existujúcich miest ťažby. Ústredná vláda prijala toto vylúčenie geotermálnej energie v oblastiach pitnej vody vo (projektovej) vízii štruktúry substrátu.

Vyžadujú sa jasné pravidlá a prísne požiadavky

V prípade plytkej geotermálnej energie, tj v tepelných akumulačných systémoch, sa pracuje na jasnejších pravidlách a prísnejších požiadavkách na povolenie geotermálnych tepelných systémov. Hartog: Tak zabránite vstupu kovbojov na trh a dobrým spoločnostiam poskytnete príležitosť vybudovať spoľahlivý a bezpečný systém inde po konzultácii s provinciou a miestnou spoločnosťou pre pitnú vodu.

„Kultúra bezpečnosti je problém“

Ale s hlbokou geotermálnou energiou ešte neexistujú jasné pravidlá. Spoločnosti dodávajúce pitnú vodu majú navyše obavy z kultúry bezpečnosti v geotermálnom sektore. Podľa správy SSM to nie je dobré a nesústredí sa ani tak na bezpečnosť, ako skôr na úsporu nákladov.

Nie je stanovené, ako by malo byť monitorovanie usporiadané

„Monitorovanie nie je správne usporiadané“

Ide predovšetkým o to, ako vykonáte vŕtanie a stavbu studne, hovorí Hartog. Ide o to, kde vŕtate, ako vŕtate a ako zapečatíte dieru. Dôležitý je aj materiál pre studne a množstvo stien. Systém musí byť čo najviac vodotesný. Podľa kritikov je to presne ten problém. Na bezpečné prevádzkovanie geotermálnej energie je potrebné dobré monitorovanie, aby bolo možné odhaliť akékoľvek problémy a v prípade problémov rýchlo konať. Pravidlá však neurčujú, ako by malo byť takéto monitorovanie usporiadané.

Je „bezpečná“ geotermálna energia možná?

Absolútne, hovorí Hartog. Nejde o jedno alebo druhé, ide hlavne o to, ako to robíte. Je dôležité zapojiť do vývoja spoločnosti zaoberajúce sa pitnou vodou. Majú bohaté znalosti o pôde. Takže presne vedia, čo je potrebné na správnu ochranu zásob podzemnej vody.

Provinčná spolupráca

V niekoľkých oblastiach už provincia, spoločnosti zaoberajúce sa pitnou vodou a výrobcovia geotermálnej energie intenzívne spolupracujú na dobrých dohodách. V Noord-Brabant bola napríklad uzavretá „zelená dohoda“, v ktorej sa okrem iného uvádza, kde sa podzemné činnosti môžu a nemusia vykonávať. Podobné partnerstvo existuje aj v Gelderlande.

„Spoločná práca na riešení“

Podľa Hartoga nie je iná možnosť ako dobrá spolupráca medzi všetkými zúčastnenými stranami. Chceme sa zbaviť plynu, vyrábať udržateľnú energiu a zároveň mať kvalitnú a cenovo dostupnú vodu z vodovodu. Je to možné, ale potom musíme konštruktívne spolupracovať a nepúšťať sa do vzájomného boja. To je kontraproduktívne. V novom výskumnom programe sa teraz zameriavame na to, ako je možné znalosti o vode využiť v odvetví obehového hospodárstva.

Rýchly rast

Transformácia plynu a energie v Holandsku v súčasnosti prebieha rýchlym tempom. V prípade plytkých otvorených geotermálnych systémov sa predpovedá podstatný rast: v súčasnosti existuje 3 000 otvorených pôdnych energetických systémov, do roku 2023 ich musí byť 8 000. Kam presne by mali ísť, zatiaľ nie je známe. Ďalšie zásoby podzemnej vody sú potrebné aj pre budúce zásobovanie pitnou vodou, ktoré musí byť určené. Provincie a spoločnosti zaoberajúce sa pitnou vodou preto skúmajú, ako je možné realizovať oba vesmírne tvrdenia. Oddelenie funkcií je východiskovým bodom.

Vyžaduje sa prispôsobenie

Podľa Hartoga znalosti, ktoré boli získané v posledných rokoch, a dohody, ktoré boli uzavreté, vytvorili akýsi národný plán. Potom sa pozriete na konkrétne požiadavky geotermálneho systému pre každé miesto. Substrát je všade iný a ílové vrstvy sa líšia hrúbkou.

Udržateľné, ale nie bez rizika

Hartog nakoniec zdôrazňuje, že by sme nemali zatvárať oči pred možnými negatívnymi vplyvmi na životné prostredie. Často to porovnávam so vzostupom elektromobilu: trvalo udržateľný rozvoj, ale stále ním môžete niekoho udrieť. Stručne povedané, že vývoj v širšom zmysle a z dlhodobého hľadiska je pozitívny, neznamená, že neexistujú žiadne nebezpečenstvá.

Obsah