-------------------------------------------------
Geotermalna energija

Ispod Zemljine površine nalaze se ogromne zalihe toplinske energije - geotermalna energija. Naziv geotermalno dolazi od grčkih riječi geo, što znači zemlja itherme, što znači toplina. Geotermalna energija je toplinska energija koja se stvara u Zemljinoj kori polaganim raspadanjem radioaktivnih elemenata, kemijskim reakcijama ili trenjem pri kretanju tektonskih masa. Količina takve energije je tako velika da se može smatrati skoro neiscrpnom, pa je prema tome geotermalna energija obnovljivi izvor energije. Država koja u postotku najviše koristi geotermalnu energiju je Island. Sadržaj [sakrij] * 1 Prednosti * 2 Nedostaci * 3 Potencijal * 4 Korištenje * 4.1 Grijanje * 4.2 Proizvodnja električne energije * 5 Geotermalna energija u svijetu * 5.1 Afrika * 5.2 Čile * 5.3 Island * 5.4 Novi Zeland * 5.5 Filipini * 6 Geotermalna energija u SAD-u * 6.1 Elektrane * 6.2 Proizvodnja i razvoj * 7 Geotermalna energija u Hrvatskoj * 8 Izvori |
-------------------------------------------------
Prednosti [uredi]

Geotermalna energija ima brojne prednosti pred tradicionalnim izvorima energije baziranim na fosilnim gorivima. Najveća prednost geotermalne energije je to što je čista i sigurna za okoliš. Metoda koja se koristi za dobivanje električne energije ne stvara emisije štetne za okoliš. Smanjuje se korištenje fosilnih goriva, što također smanjuje emisiju stakleničkih plinova. Druga prednost su zalihe energije koje su nam na raspolaganju. Zalihe geotermalne energije su praktički neiscrpne. Geotermalne elektrane zauzimaju mali prostor (za razliku od npr. hidroelektrana čije brae uzrokuju potapanje velikih površina). Geotermalne elektrane se grade direktno na izvoru energije i lako opskrbljuju okolna područja toplinskom i električnom energijom. Osim toga, zbog malog zauzeća prostora, takve elektrane su vrlo pouzdane. Geotermalna energija je pouzdana jer ne ovisi meteorološkim utjecajima za razliku od hidroelektrana (ovise o količini vode na raspolaganju),vjetroelektrana (vjetar jako varira i ne može se znati kad ce ga biti), solarnih sustava (ne mogu raditi noću i ovise o meteorološkim prilikama). Električna energija iz geotermalnih izvora može se proizvoditi 24 sata na dan. Geotermalne elektrane imaju vrlo niske troškove proizvodnje. Zahtijevaju samo energiju za pokretanje vodenih pumpi, a tu energiju proizvodi elektrana sama za sebe.
-------------------------------------------------
Nedostaci [uredi]
Najveći nedostatak je to što nema mnogo lokacija koje su prikladne za iskorištavanje geotermalne energije i pogodnih za izgradnju geotermalnih elektrana. Najbolje lokacije su one koje imaju dovoljno vruće stijene na dubini pogodnoj za bušenje i koje su dovoljno mekane. Geotermalnu energiju je nemoguće transportirati i zbog toga se može koristiti samo za opskrbu toplinom obližnjih mjesta i za proizvodnju el. energije. Problem kod korištenja je ispuštanje materijala i plinova iz dubine zemlje koji mogu biti štetni kada izađu na površinu. Najopasniji je vodikov sulfid koji je vrlo korozivan i vrlo ga je teško pravilno odložiti. Statistike pokazuju da je povećana pojava potresa u regijama gdje se iskorištava geotermalna energija.
-------------------------------------------------
Potencijal [uredi]
Potencijal geotermalne energije je ogroman, ima je 50000 puta više od sve energije koja se može dobiti iz nafte i plina širom svijeta. Geotermalni resursi nalaze se u širokom spektru dubina, od plitkih površinskih do više kilometara dubokih rezervoara vruće vode i pare koja se može dovesti na površinu i iskoristiti. U prirodi se geotermalna energija najčešće pojavljuje u formi vulkana, izvora vruće vode i gejzira. U nekim zemljama se geotermalna energija koristi već tisućljećima u obliku toplica odnosno rekreacijsko-ljekovitog kupanja. No razvoj znanosti nije se ograničio samo na područje ljekovitog iskorištavanja geotermalne energije već je iskorištavanje geotermalne energije usmjerio i prema procesu dobivanja električne energije te grijanju kućanstava i industrijskih postrojenja. [1]Procjenjuje se kako toplinski tok iz unutrašnjosti do površine Zemlje iznosi 42 TW. Pri tome 8 TW potječe iz Zemljine kore (koja čini samo 2% ukupnog volumena, ali je bogata radoaktivnim izotopima), 32,3 TW iz plašta (82% volumena), a tek 1,7 TW iz jezgre (čini 16% volumena, ali nema izotopa). Cjelokupna bi se geotermalna energija Zemlje (tj. Zemlje kao planeta) mogla procijeniti na 12,6 × 10 24 MJ, a kore na 5,4 × 10 21 MJ. Dakako, samo jedan manji dio svega toga mogao bi se učinkovito iskorištavati. Svjetski je geotermalni potencijal stoga golem, gotovo 35 milijardi puta veći nego što iznose današnje potrebe za energijom, no tek se vrlo mali dio toga može učinkovito (tj. isplativo) iskorištavati, svega do dubine 5000 m. [2]
-------------------------------------------------
Korištenje [uredi]
Geotermalnu energiju je moguće koristiti za proizvodnju električne energije u geotermalnim elektranama, toplifikaciji naseljenih mjesta, grijanje staklenika. Grijanje zgrada i iskorištavanje geotermalne energije u procesu dobivanja struje, glavni su ali ne i jedini načini iskorištavanja te energije. Geotermalna energija također se može iskoristiti i u druge svrhe kao što su primjerice u proizvodnji papira, pasterizaciji mlijeka, plivačkim bazenima, u procesu sušenja drveta i vune, planskom stočarstvu, te za mnoge druge svrhe.
Grijanje [uredi]
Geotermalna energija se još od vremena Rimskog carstva koristila za zagrijavanje zgrada. Zadnjih godina se termin geotermalno grijanje odnosi na grijanje i hlađenje prostora korištenjem toplinskih pumpi. Takvi geotermalni sustavi su sposobni prenijeti toplinu iz i u tlo uz minimalnu potrošnju električne energije. Čak i uz visoke inicijalne troškove, ulaganje se relativno brzo vraća. Ne zagađuju okoliš i jedan su od najučinkovitijih sustava za grijanje i hlađenje. Najveći geotermalni sistem koji služi za grijanje nalazi se na Islandu, odnosno u njegovom glavnom gradu Reykjaviku u kojem gotovo sve zgrade koriste geotermalnu energiju. Geotermalna energija koristi se i u poljoprivredi za povećanje prinosa. Voda iz geotermalnih rezervoara koristi se za grijanje staklenika za proizvodnji cvijeća i povrća. Pod grijanje staklenika ne uzima se u obzir samo grijanje zrake, već se grije i tlo na kojem rastu biljke.
Proizvodnja električne energije [uredi]
Jedan od najzanimljivijih oblika iskorištavanja geotermalne energije je proizvodnja električne energije. Tu se koriste vruća voda i para iz Zemlje za pokretanje generatora, pa prema tome nema spaljivanja fosilnih goriva i kao rezultat toga nema niti štetnih emisija plinova u atmosferu, ispušta se samo vodena para. Dodatna prednost je u tome što se takve elektrane mogu implementirati u najrazličitijim prirodnim okruženjima. Princip rada je jednostavan: hladna voda upumpava se na vruće granitne stijene koje se nalaze blizu površine, a van izlazi vruća para na iznad 200 °C i pod visokim pritiskom i ta para onda pokreće generatore. Trenutno se koriste tri osnovna tipa geotermalnih elektrana: Princip suhe pare (Dry steam) – koristi se iznimno vruća para, tipično iznad 235 °C (445 °F). Ta para se koristi za direktno pokretanjeturbina generatora. Ovo je najjednostavniji i najstariji princip i još uvijek se koristi jer je to daleko najjeftiniji princip generiranja električne energije iz geotermalnih izvora. Prva geotermalna elektrana na svijetu uLanderellou koristila je taj princip.

Princip separiranja pare (Flash steam) – koristi se vruća voda iz geotermalnih rezervoara koja je pod velikim pritiskom i na temperaturama iznad 182 °C (360 °F). Pumpanjem vode iz tih rezervoara prema elektrani na površini smanjuje se tlak pa se vruća voda pretvara u paru u pokreče turbine. Voda koja se nije pretvorila u paru vraća se natrag u rezervoar zbog ponovne upotrebe. Većina modernih geotermalnih elektrana koristi ovaj princip rada. Binarni princip (Binary cycle) – Voda koja se koristi i kod binarnog principa je hladnija od vode koja se koristi kod ostalih principa generiranja električne energije iz geotermalnih izvora. Kod binarnog principa vruća voda se koristi za grijanje tekućine koja ima znatno nižu temperaturu vrelišta od vode, a ta tekućina isparava na temperaturi vruće vode i pokreće turbine generatora. Prednost tog principa je veća efikasnost postupka, a i dostupnost potrebnih geotermalnih rezervoara je puno veća nego kod ostalih postupaka. Dodatna prednost je potpuna zatvorenost sistema budući da se upotrijebljena voda vraća natrag u rezervoar pa je gubitak topline smanjen, a gotovo da i nema gubitka vode. Većina planiranih novih geotermalnih elektrana koristiti će ovaj princip. Princip koji će se koristiti kod izgradnje nove elektrane ovisi o vrsti geotermalnog izvora energije, tj. o temperaturi, dubini i kvaliteti vode i pare u odabranoj regiji. U svim slučajevima kondenzirana para i ostaci geotermalne tekućine vraćaju se natrag u bušotinu i time se povećava izdržljivost geotermalnog izvora. [3]
-------------------------------------------------
Geotermalna energija u svijetu [uredi]
Geotermalna energija se iskorištava u preko 20 zemalja u svijetu (Island, SAD, Italija, Njemačka, Francuska, Litva, Novi Zeland, Meksiko, Nikaragva, Kostarika, Rusija, Filipini, Indonezija, Kina, Japan i St. Kitts i Nevis).
Afrika [uredi]
Kenija je prva afrička zemlja koja je počela iskorištavati geotermalne potencijele. KenGen je izgradio dvije elektrane, Olkaria I (45 MW) i Olkaria II (65 MW), s trećom privatnom elektranom Olkaria III (48 MW). Planovi su da se proizvodni kapaciteti povećaju za dodatnih 576 MW do 2017., što bi pokrivalo 25% potreba Kenije za električnom energijom. Vrući izvori su pronađeni diljem kontinenta.
Čile [uredi]
Trenutno nemaju izgrađenih elektrana, ali geotermalni potencijal je 16 000 MW kroz 50 godina.
Island [uredi]
Island je smješten na području s visokom koncentracijom vulkana što ga čini idealnom lokacijom za iskorištavanje geotermalnih potencijala. 19.1% električne energije na Islandu se dobiva iz geotermalnih izvora[4]. Geotermalna toplina se koristi za grijanje 87% domova na Islandu. Islanđani planiraju u bliskoj budućnosti u potpunosti izbaciti fosilna goriva.
Novi Zeland [uredi]
Novi Zeland ima geotermalne elektrane od 1950-tih.
Filipini [uredi]
Filipini su druga zemlja (iza SAD-a) po količini energije dobivene iz geotermalnih izvora. Krajem 2003., SAD je imao kapacitet od 2020 MW , dok se na Filipinima generiralo 1930 MW energije iz geotermalnih izvora.
-------------------------------------------------
Geotermalna energija u SAD-u [uredi]

Jedna od 21 elektrane u području Geysers,Kalifornija, največi geotermalni izvor na svijetu.
Sjedinjene Američke Države imaju najveće kapacitete za dobivanje energije iz geotermalnih izvora. Geotermalna energija u SAD-u i dalje je područje znatne aktivnosti. SAD je svjetski lider u kapacitetima geotermalne energije i proizvodnje električne energije iz tog obnovljivog izvora energije.
Prve geotermalne elektrane u SAD-u, otvorene su u Geysersima u Kaliforniji 1960. te još uvijek nastavljaju uspješno proizvoditi energiju. SAD stvara prosjek od 15 milijardi kilovat sati geotermalne energije godišnje, što je usporedivo s gorenjem oko 25 milijuna barela (4.000.000 m3) ulja ili 6 milijuna tona ugljena godišnje.
Geotermalne elektrane, većinom koncentrirane na Zapadu SAD-a, daju treći najveći domaći izvor električne energije iz obnovljivih izvora, nakon hidroelektrana ibiomase. One trenutno proizvode manje od jedan posto od ukupne opskrbe električnom energijom. Međutim, procjene geotermalnih resursa pokazuju da bi devet zapadnih država zajedno imale potencijal koji bi osiguravao više od 20 posto nacionalnih potreba za električnom energijom.
Elektrane [uredi]
Podrobniji članak o temi: Geotermalna elektrana
Najveća polje suhe pare u svijetu je Geysers, 116 km sjeverno od San Francisca. U Geysersu se proizvodi preko 750 MW geotermalne energije dok je instalirani kapacitet 1360 MW. Calpine Corporation sada posjeduje devetnaest od dvadeset i jedne elektrane u Geysersima i trenutno je u SAD-u največi proizvođač geotermalne energije. Još jedao veliko geotermalno područje se nalazi na središnjem jugu Kalifornije u blizini gradova Niland i Calipatria. 2001. je bilo 15 geotermalnih postrojenja za proizvodnju električne energije u tom području. CalEnergy posjeduje oko polovicu njih, a ostatak su u vlasništvu raznih tvrtki. Ukupni dobitak elektrana u tom području imaju kapacitet od oko 570 MW. Područja brzog geotermalnog razvoja su u Nevadi, jugoistočnom Oregonu, jugozapadnom Idahu,Arizoni. Tamo je sagrađeno nekoliko malih elektrane za vrijeme 1980-ih godina kada su bile visoke cijene energije. Trenutno u tim područima se proizvodi oko 235 MW.
Proizvodnja i razvoj [uredi]
S instaliranih 3,040.27 MW kapaciteta geotermalne energije, Sjedinjene Američke Države i dalje su svjetski lider u iskorištavanju tog oblika obnovljive energije. Od 2008. u tijeku su planovi sa 103 nova projekta u 13 američkih država. Kada se razviju, ti projekti bi potencijalno mogli ostvarivati do 3.979 MW snage te zadovoljavati potrebe oko 4 milijuna domova. S takvom stopom razvoja, geotermalna proizvodnja u SAD-u mogla bi premašiti 15.000 MW do 2025.

Približne podzemne temperature na dubini do 6 kilometara
-------------------------------------------------
Geotermalna energija u Hrvatskoj [uredi]
Podrobniji članak o temi: Geotermalna energija u Hrvatskoj
Ukupni se geotermalni energetski potencijal u Hrvatskoj procjenjuje na 812 MW toplinskog učina i 45,8 MW električne snage, uz pretpostavku primjene u sustavima grijanja i s iskorištenjem do temperature 50 °C.
Geotermalna se voda na području Hrvatske koristila od davnina i na njoj se temelje brojne toplice (npr. Varaždinske, Bizovačke). Dok je ranije (npr. Varaždinske Toplice potječu još iz rimskih vremena) u tim toplicama voda na površinu dotjecala prirodno, danas se koriste plitke bušotine. Značajnija istraživanja geotermalnihležišta kako bi se ispitala moguća primjena u razne svrhe, ne samo zdravstveno-turističke, u Hrvatskoj započinju 1976. godine.
S obzirom na geološko i značajke geotermalnih medija, Hrvatska se može podijeliti u tri područja: * jadransko i područje Dinarida (Istra, Primorje, Lika, Dalmacija), s razmjerno malim vrijednostima geotermalnog gradijenta i toplinskog toka: 0,018 °C/m, odnosno 29 mW/m 2 * područje Središnje Hrvatske (Banovina, Kordun, Pokuplje, Žumberačko gorje, Zagreb, Hrvatsko zagorje, Prigorje, Međimurje), s najširim mogućim rasponom uporabivosti geotermalnih medija. * panonsko područje (Slavonija i Baranja, Podravina, Posavina), s prilično velikim vrijednostima geotermalnog gradijenta i toplinskog toka: 0,049 °C/m, odnosno 76 mW/m2.
S obzirom na temperaturu geotermalnog medija, sva se ležišta u Hrvatskoj mogu podijeliti u dvije skupne: * s temperaturom višom od 100 °C (srednjotemperaturna). * s temperaturom nižom od 100 °C (niskotemperaturna).
S obzirom na značajniji potencijal, smatra se kako bi se geotermalna energija u Hrvatskoj iz većine ležišta ponajprije mogla koristiti za sustave grijanja (ponajviše zgrada koja čine zdravstveno-turističke komplekse, gdje se geotermalni medij u te svrhe već koristi, a zatim i za zagrijavanje staklenika (posebice u krajevima u kojima inače postoji poljoprivredna proizvodnja). [5]
-------------------------------------------------
Izvori [uredi] 1. ↑ www.our-energy.com. 2. ↑ www.energetika-net.hr. 3. ↑ www.our-energy.com. 4. ↑ International Energy Agency, Energy Statistic - Electricity/Heat in Iceland in 2005. 5. ↑ www.energetika-net.hr.

Reč geotermalna potiče od kombinacije grčkih reči geo (zemlja) i therme (toplota). Geotermalna energija odnosi se na toplotu Zemljine unutrašnosti koja u samom središtu dostiže temperaturu između 4.000 i 7.000 °C 1što je otprilike jednako temperaturi površine Sunca. Čak i nekoliko kilometara ispod površine, temperatura može biti preko 250 °C. U principu, temperatura poraste za jedan stepen Celzijusa svakih 30 – 50 metara dubine nezavisno od lokacije. Ova toplota se može koristiti u vidu pare ili tople vode i upotrebiti se za zagrevanje objekata ili proizvode električne energije. Najpraktičnija za eksploataciju geotermalne energije su područja gde se vrela masa nalazi blizu površine naše planete.
Geotermalna energija je obnovljivi izvor energije jer se toplota neprekidno proizvodi unutar Zemlje različitim procesima. Na prvom mestu je prirodno raspadanje radioaktivnih elemenata (prvenstveno urana, torijuma i kalijuma), koji se nalaze u svim stenama i proizvodi ogromnu toplotnu energiju. Osim radioaktivnim raspadom, toplota u Zemljinoj kori se stvara i na druge načine: egzotermnim hemijskim reakcijama, kristalizacijom rastopljenih materijala i trenjem pri kretanju tektonskih masa.
Kada je u pitanju geotermalna energija stena, današnja tehnologija je ograničena na dubinu bušenja do 10 km, i samim tim je moguća eksploatacija do tih dubina. Ako se računa sa većim dubinama ta je energija višestruko veća. U neposrednoj budućnosti i do časa kada bude ostvarena tehnologija koja će omogućiti iskorišćavanje ove energije, ostaje kao energetski izvor samo hidrogeotermalna energija. Nje ima mnogo manje, ali je njena tehnička upotrebljivost velika, kao i ekonomska opravdanost eksploatacije.
Ukoliko se računa sa iskorišćavanjem do dubine od 3 km, rezerve hidrogeotermalne energije su oko 2.000 puta više nego rezerve uglja. Najveći deo nosilaca energije ima temperature niže od 100 °C (oko 88%), a tek mali deo ima temperature iznad 150 °C (oko 3%). Procenjeno je da zalihe geotermalne energije daleko prevazilaze energetske zalihe uglja, nafte, prirodnog gasa i uranijuma zajedno.
Prednosti korišćenja geotermalne energije su: * Korišćenje geotermalne energije uzrokuje zanemarljiv uticaj na životnu sredinu, i ne doprinosi efektu staklene bašte, * Geotermalne elektrane ne zauzimaju mnogo prostora i samim tim malo utiču na životnu sredinu, * U pitanju je ogromni energetski potencijal (obezbeđuje neograničeno napajanje energijom), * Eliminisana je potreba za gorivom, * Kada je geotermalna elektrana izgrađena, energija je gotovo besplatna, uz manju lokalnu potrošnju, * Mogućnost višenamenskog korišćenja resursa (utiče na ekonomsku opravdanost eksploatacije).
Nedostaci korišćenja geotermalne energije su: * Nema mnogo mesta gde je moguće graditi geotermalna postrojenja (uslovljenost položajem, dubinom, temperaturom, procentom vode u određenom geotermalnom rezervoaru), * Ograničenja obzirom na sastav stena i mogućnost pristupa i eksploatacije, * Izvor toplotne energije može biti iscrpljen usled neodgovarajuće eksploatacije, * Prisustvo opasnih gasova i minerala predstavljaju poteškoću prilikom eksploatacije, * Potrebne visoke početne investicije (početak korišćenja i razvoj) i visoki troškovi održavanja (izazvani korozijom, naslagama minerala i dr.).
Jedan od najzanimljivijih oblika iskorištavanja geotermalne energije jeproizvodnja električne energije. Tu se koriste vruća voda i para iz Zemlje za pokretanje generatora, pa prema tome nema spaljivanja fosilnih goriva i kao rezultat toga nema niti štetnih emisija plinova u atmosferu, ispušta se samo vodena para. Dodatna prednost je u tome što se takve elektrane mogu implementirati u najrazličitijim okruženjima, od farma, osjetljivih pustinjskih površina pa sve do šumsko-rekreacijskih područja.

Termin geotermalna energija odnosi se na korišćenje toplote unutrašnjosti Zemlje, koji je u srcu 4000-7000 ° koJi Je približno temperaturi površine Sunca. Geotermalna energija je svuda ispod nas. Negde je lako dostupna ili sama do površine zemlje u obliku tople vode ili pare, a negde na velike dubine i praktično nedostupna. Ovo je ekonomski i energetski najefikasniji sistem za grejanje i hladjenje prostora. Toplotna energija može da se uzme iz podzemnih voda koje su na temperaturi od oko 14° C tokom cele godine. Iz izbušenog bunara voda se prepumpava u razmenjivač toplote u kome se deo toplote iz podzemne vode prenosi u freon koji tada isparava. Delimično ohlađena voda vraća se u drugi bunar koji je iste dubine kao i prvi tako da se tokovi podzemnih voda ne remete. Freon koji je sada u gasovitom stanju sabija se kompresorom i tada otpušta latentnu prenetu toplotu i predaje je je vodi koja cirkuliše kroz kondezator i podni sistem cevi u zgradi.Prednosti ovakog sistema za grejanje i hlađenje su sledeće: * Preko 70% energije potrebne za grejanje prostora dobija se iz podzemne vode besplatno u toku celog veka eksploatacije toplotne pumpe. * Podni sistem za grejanje i hlađenje u kombinaciji sa toplotnom pumpom je potpuno ekološki način korišćenja energije. * Toplotna pumpa za grejanje ili hlađenje uključuje se na početku grejne sezone, a isključuje se na kraju. Time se postiže najbolji energetski učinak i prostor je zagrejan na željenu temperaturu tokom celog perioda. Isto važi i za period hlađenja prostora. * Podno grejanje omogućava racionalnije korišćenje prostora zbog toga što nema potrebe za postavljanjem radijatora. To pruža mogućnost za maksimalno prilagođavanje enterijera potrebama i vizuelnom utisku. * Snižavanje temperature životnog ili radnog ambijenta u proseku za 1° C donosi energetsku uštedu od 5 do %. * Jednokratnom investicijom se rešava i grejanje i hlađenje prostora. |

Kada se govori o obnovljivim izvorima energije najčešće se spominju solarna energija i energija vetra. Malo je poznata činjenica da je Srbija po potencijalima geotermalne energije jedna od najbogatijih zemalja Evrope. O ovom zanimljivom fenomenu razgovarali smo sa našim vodećim stručnjacima sa Rudarsko – geološkog fakulteta u Beogradu.
- Prof. dr Dejan Milenić: Naša država u odnosu na broj stanovnika ima najviše pojava termomineralnih voda u Evropi. Dakle trenutno imamo saznanja preko 200 pojava, što prirodnih izvora što bunara sa temperaturama sa preko 20 stepeni, što nas svrstava u zemlje sa najvećim geotermalnim potencijalom (prof. dr Dejan Milenić sa Rudarsko geološkog fakulteta). Do 30 stepeni su podzemne vode koje imaju geotermalni potencijal, ali se moraju koristiti toplotne pumpe kao pomoćno sredstvo i sa temperaturom preko 30 stepeni kada praktično direktno koristimo geotermalnu energiju podzemnih voda za grejanje određenih prostora. Naša država je zaista bogata ti resursima. Posebno se izdvajaju oblasti centralne Srbije, južne Srbije, Mačve, Vojvodine, dakle jedan vrlo značajan prostor koji obiluje vodama koje idu čak do 96 ili 100 stepeni, koliko je u Vranjskoj banji ili 78 stepeni koliko je u Jošaničkoj banji. Mi smo završili skoro za teritoriju grada Beograda detaljna četvorogodišnja geotermalna istraživanja i mogu da Vam kažem da geotermalni potencijal na teritoriji grada Beograda, samo užoj teritoriji grada Beograda je preko 1200 megavata, što praktično iznosi baznu energetsku vrednost u Beogradskim elektranama ili praktično preostala polovina stanovništva Beograda koja nije priključeno na daljinski sitem koristi oko 1200 do 1500 megavata. Dakle enorman je potencijal. Mi smo uradili i katastar geotermalnih izvorišta i bazu podataka, koristi se samo 18 megavata. - dr Ana Vraneš: Najznačajnije stene na teritoriji grada Beograda u kojima su formirani hidrogeotermalni resursi su krečnjaci, imamo ih u centralnim delovima grada. Oni se od Dedinja preko Tašmajdana protežu sve ispod Dunava i pojavljuju se u Ovči gde imamo bušotinu sa temperaturom od 21 stepena. Iste te stene se prostiru ka jugu i temperature preko 20 stepeni imamo u okolini Barajeva, a znamo i da i u Obrenovačkoj banji imamo dva bunara čija je temperatura 32 stepena. Krečnjaci su stene koje su vrlo značajne sa aspekta formiranja podzemnih voda kao hidrogeotermanog resursa. Najtopliji izvor je u Mladenovcu u Selters banji. Tamo je temperatura 52 stepena. Veoma je značajan deo oko Bubanj Potoka, dolina Zavojničke reke ge je temperatura podzemnih voda oko 24 stepena. U Skadarliji imamo izvor preko 30 litara u sekundi do 24 stepena u centru grada i to je praktično napušteno i ne koristi se. (dr Ana Vraneš sa rudarsko geološkog fakulteta) Voda od 24 stepena može da se koristi za šta? - Ova voda bi mogla da se koristi, pošto pričamo o centru grada, za grejanje objekata, zgrada, stanova korišćenjem toplotnih pumpi jer 30 stepeni je granična temperatura koja kaže da li resurs možemo direktno da koristimo ili ćemo koristiti toplotne pumpe. U ovom slučaju ćemo morati da koristimo toplotne pumpe.
- Prof. dr Dejan Milenić: Zaista ima ogromne disproporcije između prirodnog bogatstva i njegovog korišćenja. Ja mogu da Vam kažem da recimo u našoj zemlji je recimo veći trend korišćenja hladnih voda kao geotermalnih resursa uz korišćenje toplotnih pumpi nego nego što koristimo zaista visokotemperaturne vode. Ovo je zanimljiva stvar i teška za objašnjenje. Zašto koristimo nešto da dogrevamo. O ovome verovatno ne bismo ni počeli da razmišljamo da nas nije energetska kriza praktično naterala jer cene gasa, lož ulja idu rapidno gore, mi smo potrošili ta fosilna goriva i sada se okrećemo prirodnim bogatstvima, obnovljivim izvorima energije, jer oni trenutno imaju odnos sa fosilnim gorivima 7:1, a to je 7 dana grejanja na geotermalnu energiju je jedan dan grejanja na gas ili lož ulje.

Geotermalna energija

Re? geotermalna poti?e od kombinacije gr?kih re?i geo (zemlja) i therme (toplota). Geotermalna energija odnosi se na toplotu Zemljine unutrašnosti koja u samom središtu dostiže temperaturu izme?u 4.000 i 7.000 °C što je otprilike jednako temperaturi površine Sunca. ?ak i nekoliko kilometara ispod površine, temperatura može biti preko 250 °C. U principu, temperatura poraste za jedan stepen Celzijusa svakih 30 - 50 metara dubine nezavisno od lokacije. Ova toplota se može koristiti u vidu pare ili tople vode i upotrebiti se za zagrevanje objekata ili proizvode elektri?ne energije. Najprakti?nija za eksploataciju geotermalne energije su podru?ja gde se vrela masa nalazi blizu površine naše planete.

Geotermalna energija je obnovljivi izvor energije jer se toplota neprekidno proizvodi unutar Zemlje razli?itim procesima. Na prvom mestu je prirodno raspadanje radioaktivnih elemenata (prvenstveno urana, torijuma i kalijuma), koji se nalaze u svim stenama i proizvodi ogromnu toplotnu energiju. Osim radioaktivnim raspadom, toplota u Zemljinoj kori se stvara i na druge na?ine: egzotermnim hemijskim reakcijama, kristalizacijom rastopljenih materijala i trenjem pri kretanju tektonskih masa.

Kada je u pitanju geotermalna energija stena, današnja tehnologija je ograni?ena na dubina bušenja do 10 km, i samim tim je mogu?a eksploatacija do tih dubina. Ako se ra?una sa ve?im dubinama ta je energija višestruko ve?a. U neposrednoj budu?nosti i do ?asa kada bude ostvarena tehnologija koja ?e omogu?iti iskoriš?avanje ove energije, ostaje kao energetski izvor samo hidrogeotermalna energija. Nje ima mnogo manje, ali je njena tehni?ka upotrebljivost velika, kao i ekonomska opravdanost eksploatacije.

Ukoliko se ra?una sa iskoriš?avanjem do dubine od 3 km, rezerve hidrogeotermalne energije su oko 2.000 puta više nego rezerve uglja. Najve?i deo nosilaca energije ima temperature niže od 100 °C (oko 88%), a tek mali deo ima temperature iznad 150 °C (oko 3%). Procenjeno je da zalihe geotermalne energije daleko prevazilaze energetske zalihe uglja, nafte, prirodnog gasa i uranijuma zajedno.

Prednosti koriš?enja geotermalne energije su:

* Koriš?enje geotermalne energije uzrokuje zanemarljiv uticaj na životnu sredinu, i ne doprinosi efektu staklene bašte,
* Geotermalne elektrane ne zauzimaju mnogo prostora i samim tim malo uti?u na životnu sredinu,
* U pitanju je ogromni energetski potencijal (obezbe?uje neograni?eno napajanje energijom),
* Eliminisana je potreba za gorivom,
* Kada je geotermalna elektrana izgra?ena, energija je gotovo besplatna, uz manju lokalnu potrošnju,
* Mogu?nost višenamenskog koriš?enja resursa (uti?e na ekonomsku opravdanost eksploatacije).

Nedostaci koriš?enja geotermalne energije su:

* Nema mnogo mesta gde je mogu?e graditi geotermalna postrojenja (uslovljenost položajem, dubinom, temperaturom, procentom vode u odre?enom geotermalnom rezervoaru),
* Ograni?enja obzirom na sastav stena i mogu?nost pristupa i eksploatacije,
* Izvor toplotne energije može biti iscrpljen usled neodgovaraju?e eksploatacije,
* Prisustvo opasnih gasova i minerala predstavljaju poteško?u prilikom eksploatacije,
* Potrebne visoke po?etne investicije (po?etak koriš?enja i razvoj) i visoki troškovi održavanja (izazvani korozijom, naslagama minerala i dr.).

Izvor: http://www.obnovljiviizvorienergije.rs

Geotermalna energija
Geotermalna energija se odnosi na toplotnu energiju Zemljine unutrašnjosti. Ovaj vid energije se može manifestovati u vidu tople vode ili pare, koje se najčešće koriste za zagrevanje.
Geotermalna energija je obnovljivi izvor jer se toplota neprekidno proizvodi u unutrašnjosti planete različitima procesima (raspadom radioaktivnih elemenata, hemijskim reakcijama, kretanjem tektonskih masa...).
Hidrogeotermalna energija (tople podzemne vode) je trenutno jedino iskoristivi izvor geotermalne energije. Pored nje, postoji igeotermalna energija stena, za čiju eksploataciju još uvek nije razvijena adekvatna tehnologija.
Zalihe hidrogeotermalne energije su veoma velike, i procena je da su čak veće od energetskh zaliha uglja, nafte, priorodnog gasa i uranijuma.
Prednosti korišćenja geotermalne energije su to što njeno korišćenje ne utiče (ili veoma malo utiče) na čovekovu okolinu i ne doprinosi efektu staklene bašte, niski troškovi eksploatacije (nakon izgradnje postrojenja - geotermalne elektrane) i njen veliki potencijal.
Postoje i ograničenja vezana za korišćenje geotermalne energije - nema mnogo lokacija sa toplom vodom blizu Zemljine površine koja su pogodna za eksploataciju (sa današnjom tehnologijom), a pritom, potrebne su relativno visoke početne investicije za instalaciju postorojenja i kasnije održavanje.
U Srbiji postoje prirodni i veštački izvori tople vode, čija se temperatura kreće i do 96 stepeni Celzijusovih (Vranjska banja). Njihova primena je najčešća u banjskim lečilištima, dok se za zagrevanje stambenih, poslovnih, hotelskih i poljoprivrednih prostora zanemarljivo koristi.
U našim termalnim banjama velike količine tople vode se ispuštaju kao nekorisne, a sa druge strane za zagrevanje prostora se koriste ugalj, nafta ili električna energija.
Energetski potencijal Srbije u geotermalnim izvorima je u regionimaVojvodine, Mačve, Niša, Vranja i u postojećim banjama (naročito Vrujci, Kuršumlijske i Jošaničke banje).
U svetu se, pomoću toplotnih pumpi, veoma uspešno koristi niskotemperaturna geotermalna energija za zagrevanje i hlađenje prostora.

Zrenjanin ima veliki geotermalni potencijal
07/03/2013 - 20:20 | Energija | Izvor: zelenasrbija.rs
Share on twitterShare on facebook

Zamenik gradonačelnika Zrenjanina Čedomir Janjić rekao je da u gradu i okolini postoje značajne rezerve geotermalnih voda, a lokalna samouprava želi da ih iskoristi na najbolji način.

Janjić je rekao da su dosadašnja istraživanja pokazala da je potencijal nesporan, ali je, kako navodi, potrebno ispitati i da li postoje rezerve geotermalne vode na većim dubinama i doći do saznanja ima li ekonomske opravdanosti koristiti ih u većoj meri.
Zamenik gradonačelnika je ukazao da je ideja da se ispitaju mogućnosti zahvatanja termalnih voda značajnijih temperaturnih vrednosti i većeg kapaciteta počela da se sprovodi kroz ugovorenu izradu namenskog Projekta detaljnih hidrogeoloških istražnih radova u cilju otvaranja novog izvorišta podzemnih, termalnih voda za višenamenske potrebe u Zrenjaninu.
"Očekivanja su velika i ukoliko bi se kasnija istraživanja pokazala kao opravdana, termalna izvorišta bi se mogla koristiti za, primera radi, stakleničku i plasteničku proizvodnju, sportsko-rekreativni i spa-velnes program, uzgajanje riba i drugo, što bi doprinelo značajnim uštedama", objasnio je Janjić.
Prema njegovim rečima, posebno je značajno što bi komercijalna nalazišta dovela i do mogućnosti toplifikacije čitavog grada, odnosno jeftinijeg grejanja.
Dodao je da bi kasnije mogao biti realizovan i plan o izgradnji akva parka.
Prema istraživanjima, Vojvodina je bogata geotermalnim vodama, ali je taj vid energije slabo iskorišćen.

GEOTERMALNA ENERGIJA (GEOTHERMAL ENERGY) | |

Sunday, 05 August 2007 | Riječ geotermalno ima porijeklo u dvjema grčkim riječima geo (zemlja) i therme (toplina) i znači toplina zemlje, pa se prema tome toplinska energija Zemlje naziva još i geotermalna energija. Toplina u unutrašnjosti Zemlje rezultat je formiranja planeta iz prašine i plinova prije više od četiri milijarde godina, a radioaktivno raspadanje elemenata u stijenama kontinuirano regenerira tu toplinu, pa je prema tome geotermalna energija obnovljivi izvor energije. Osnovni medij koji prenosi toplinu iz unutrašnjosti na površinu je voda ili para, a ta komponenta obnavlja se tako da se voda od kiša probija duboko po raspuklinama i tamo se onda zagrijava i cirkulira natrag prema površini, gdje se pojavljuje u obliku gejzira i vrućih izvora. | Zemlja ima nekoliko slojeva. Osnovni slojevi su vanjska kruta kora (Crust), tekući omotač – plašt (Mantle), vanjska tekuća jezgra (Outer Core) i unutrašnja kruta jezgra (Inner Core). |
Vanjska kruta kora Zemlje duboka je od pet do 50 kilometara i sastavljana je od stijena. Tvari iz unutarnjeg sloja neprestano izlaze na površinu kroz vulkanske otvore i pukotine na dnu oceana. Ispod kore nalazi se omotač i on se proteže do dubine od 2900 kilometara, a sačinjen je od spojeva bogatih željezom i magnezijem. Ispod svega toga nalaze se dva sloja jezgre – tekući sloj i kruti sloj u samoj jezgri planeta. Polumjer Zemlje je otprilike 6378 kilometara, i nitko zapravo ne zna što se točno nalazi u unutrašnjosti, sve navedeno su zapravo znanstvene pretpostavke izgleda unutrašnjosti planeta. Te pretpostavke temelje se na eksperimentima u uvjetima visokog tlaka i velikih temperatura.Spuštanjem kroz vanjski sloj Zemlje, tj. koru temperatura raste otprilike 17 °C do 30 °C po kilometru dubine (50 – 87 °F po milji dubine). Ispod kore nalazi se omotač koji je sastavljen od djelomično rastopljenih stijena i temperatura tog omotača je između 650 i 1250 °C (1200 – 2280 °F). U samoj jezgri Zemlje temperature bi po nekim procjenama mogle biti između 4000 i 7000 °C (7200 – 12600 °F). Budući da toplina uvijek prelazi sa toplijih dijelova na hladnije, toplina iz unutrašnjosti Zemlje prenosi se prema površini i taj prijenos topline glavni je pokretač tektonskih ploča. Na mjestima gdje se spajaju tektonske ploče može doći do propuštanja magme u gornje slojeve i ta magma se tada hladi i stvara novi sloj zemljine kore. Kad magma dođe do površine može stvoriti vulkane, ali većinom ostaje ispod površine te tvori ogromne bazene i tu se počinje hladiti, a taj proces traje od 5000 godina do milijun godina. Područja ispod kojih se nalaze ovakvi bazeni magme imaju visok temperaturni gradijent, tj. temperatura raste vrlo brzo povećanjem dubine i takva područja izuzetno su pogodna za iskorištavanje geotermalne energije. Povezani članci:
Geotermalno grijanje - Prednosti i mane
Geotermalna energija - Upotreba i princip rada | |
Potencijal geotermalne energije je ogroman, ima je 50000 puta više od sve energije koja se može dobiti iz nafte i plina širom svijeta. Geotermalni resursi nalaze se u širokom spektru dubina, od plitkih površinskih do više kilometara dubokih rezervoara vruće vode i pare koja se može dovesti na površinu i iskoristiti. U prirodi se geotermalna energija najčešće pojavljuje u formi vulkana, izvora vruće vode i gejzira. U nekim zemljama se geotermalna energija koristi već tisućljećima u obliku toplica odnosno rekreacijsko-ljekovitog kupanja. No razvoj znanosti nije se ograničio samo na područje ljekovitog iskorištavanja geotermalne energije već je iskorištavanje geotermalne energije usmjerio i prema procesu dobivanja električne energije te grijanju kućanstava i industrijskih postrojenja. Grijanje zgrada i iskorištavanje geotermalne energije u procesu dobivanja struje, glavni su ali ne i jedini načini iskorištavanja te energije. Geotermalna energija također se može iskoristiti i u druge svrhe kao što su primjerice u proizvodnji papira, pasterizaciji mlijeka, plivačkim bazenima, u procesu sušenja drveta i vune, planskom stočarstvu, te za mnoge druge svrhe.Glavni nedostatak prilikom iskorištavanja geotermalne energije je da nema puno mjesta na svijetu koja su izuzetno pogodna za eksploataciju. Najpogodnija su područja na rubovima tektonskih ploča, tj. područja velike vulkanske i tektonske aktivnosti. Sljedeća slika prikazuje tektonsku kartu svijeta i područja pogodna za iskorištavanje geotermalne energije.
Zemlja je podijeljena na tektonske ploče koje se cijelo vrijeme kreću i sudaraju i time stvaraju mjesta pogodna za iskorištavanje geotermalne energije. Najpogodnija područja za iskorištavanje te energije nalaze se na takozvanom Vatrenom prstenu (Ring of Fire).PROIZVODNJA ELEKTRIČNE ENERGIJEJedan od najzanimljivijih oblika iskorištavanja geotermalne energije je proizvodnja električne energije. Tu se koriste vruća voda i para iz Zemlje za pokretanje generatora, pa prema tome nema spaljivanja fosilnih goriva i kao rezultat toga nema niti štetnih emisija plinova u atmosferu, ispušta se samo vodena para. Dodatna prednost je u tome što se takve elektrane mogu implementirati u najrazličitijim okruženjima, od farma, osjetljivih pustinjskih površina pa sve do šumsko-rekreacijskih područja. | Slika prikazuje pojednostavljeni princip generiranja električne energije iz geotermalnih izvora. Vruća para i voda koriste se za pokretanje turbina generatora, a iskorištena voda i kondenzirana para vraćaju se natrag u izvor. |
Počeci korištenja topline Zemlje za generiranje električne energije vežu se uz malo talijansko mjesto Landerello i 1904 godinu Tamo je te godine započelo eksperimentiranje s tim oblikom proizvodnje električne energije, kada je para upotrijebljena za pokretanje male turbine koja je napajala pet žarulja, a taj se eksperiment smatra prvom upotrebom geotermalne energije za proizvodnju električne energije. Tamo je 1911 počela gradnja prve geotermalne elektrane koja je završena 1913 i nazivna snaga joj je bila 250 kW. To je bila jedina geotermalna elektrana u svijetu kroz gotovo pola stoljeća. Princip rada je jednostavan: hladna voda upumpava se na vruće granitne stijene koje se nalaze blizu površine, a van izlazi vruća para na iznad 200 °C i pod visokim pritiskom i ta para onda pokreće generatore. Iako su sva postrojenja u Landerello-u uništena u drugom svjetskom ratu, postrojenja su ponovo izgrađena i proširena te se koriste još i danas. To postrojenje i danas električnom energijom napaja oko milijun domaćinstava tj. proizvede se gotovo 5000 GWh godišnje, što je oko 10% ukupne svjetske proizvodnje struje iz geotermalnih izvora. Iako je geotermalna energija obnovljivi izvor energije, tlak pare se u Landerello-u smanjio za 30% od 1950.Trenutno se koriste tri osnovna tipa geotermalnih elektrana: * Princip suhe pare (Dry steam) – koristi se iznimno vruća para, tipično iznad 235 °C (445 °F). Ta para se koristi za direktno pokretanje turbina generatora. Ovo je najjednostavniji i najstariji princip i još uvijek se koristi jer je to daleko najjeftiniji princip generiranja električne energije iz geotermalnih izvora. Spomenuta prva geotermalna elektrana na svijetu u Landerello-u koristila je taj princip. Trenutno se najveća elektrana koja koristi „Dry steam“ princip nalazi u sjevernoj Kaliforniji i zove se The Geysers, a proizvodi električnu energiju još od 1960 godine. Količina proizvedene električne energije iz tog postrojenja još uvijek je dovoljna za opskrbu grada veličine San Francisco-a. * Flash princip (Flash steam) – koristi se vruća voda iz geotermalnih rezervoara koja je pod velikim pritiskom i na temperaturama iznad 182 °C (360 °F). Pumpanjem vode iz tih rezervoara prema elektrani na površini smanjuje se tlak pa se vruća voda pretvara u paru u pokreče turbine. Voda koja se nije pretvorila u paru vraća se natrag u rezervoar zbog ponovne upotrebe. Većina modernih geotermalnih elektrana koristi ovaj princip rada. * Binarni princip (Binary cycle) – Voda koja se koristi u kod binarnog principa je hladnija od vode koja se koristi kod ostalih principa generiranja električne energije iz geotermalnih izvora. Kod binarnog principa vruća voda se koristi za grijanje tekućine koja ima znatno nižu temperaturu vrelišta od vode, a ta tekućina isparava ne temperaturi vruće vode i pokreće turbine generatora. Prednost tog principa je veća efikasnost postupka, a i dostupnost potrebnih geotermalnih rezervoara je puno veća nego kod ostalih postupaka. Dodatna prednost je potpuna zatvorenost sistema budući da se upotrijebljena voda vraća natrag u rezervoar pa je gubitak topline smanjen, a gotovo da i nema gubitka vode. Većina planiranih novih geotermalnih elektrana koristiti će ovaj princip.Princip koji će se koristiti kod izgradnje nove elektrane ovisi o vrsti geotermalnog izvora energije, tj. o temperaturi, dubini i kvaliteti vode i pare u odabranoj regiji. U svim slučajevima kondenzirana para i ostaci geotermalne tekućine vraćaju se natrag u bušotinu i time se povećava izdržljivost geotermalnog izvora.KORIŠTENJE GEOTERMALNE ENERGIJE U DRUGE SVRHE | Jedan od izvora vruće vode na Islandu podoban za iskorištavanje geotermalne energije. Island je država koja najviše koristi svoj prirodni položaj za iskorištavanje geotermalne energije. |
Drugi zanimljivi oblik iskorištavanje geotermalne energije je grijanje. Najveći geotermalni sistem koji služi za grijanje nalazi se na Islandu, odnosno u njegovom glavnom gradu Reykjavik-u u kojem gotovo sve zgrade koriste geotermalnu energiju, te se čak 89% islandskih kućanstava grije na taj način. Iako je Island uvjerljivo najveći iskorištavač geotermalne energije po glavi stanovništva sa spomenutih 89% svih islandskih kućanstava koja se griju na taj način, nije usamljen na području iskorištavanja geotermalne energije. Geotermalna energija se uvelike iskorištava i u područjima Novog Zelanda, Japana, Italije, Filipina te i nekih dijelova SAD-a kao što je San Bernardino u Kaliforniji te u glavnom gradu Idaho-a Boise-u.Geotermalna energija koristi se i u poljoprivredi za povećanje prinosa. Voda iz geotermalnih rezervoara koristi se za grijanje staklenika za proizvodnji cvijeća i povrća. Pod grijanje staklenika ne uzima se u obzir samo grijanje zrake, već se grije i tlo na kojem rastu biljke. Stoljećima se ovo koristi u centralnoj Italiji, a Mađarska trenutno pokriva 80% energetskih potreba staklenika geotermalnom energijom.Toplinske pumpe su još jedna od upotreba geotermalne energije. Toplinske pumpe troše električnu energiju za cirkulaciju geotermalne tekućine, a ta tekućina kasnije se koristi za grijanje, hlađenje, kuhanje i pripremu tople vode i na taj način znatno se smanjuje potreba za električnom energijom.Postoji još vrlo širok spektar upotrebe geotermalne energije, ali nema potrebe sve detaljno objašnjavati. Neke od tih upotreba su uzgajanje riba, razne vrste industrijske upotrebe, balneologija - upotreba za rekreaciju i lječilišta (toplice), i slično.ZAKLJUČAKBudući da je procijenjena totalna količina geotermalne energije koja bi se mogla iskoristiti znatno veća nego sveukupna količina energetskih izvora baziranih na nafti, ugljenu i zemnom plinu zbrojenih zajedno trebalo bi geotermalnoj energiji svakako pridati veću važnost. Naročito ako se uzme u obzir da je riječ o jeftinom, obnovljivom izvoru energiju koji je usto i ekološki prihvatljiv. Budući da geotermalna energija nije svuda lako dostupna, trebalo bi iskoristiti barem mjesta na kojima je ta energija lako dostupna (rubovi tektonskih ploča) i tako barem malo smanjiti pritisak na fosilna goriva i time pomoći Zemlji da se oporavi od štetnih stakleničkih plinova. |

Geotermalna energija | | | |

Napisao Nebojsa Amanovic | ponedeljak, 28 januar 2013 | Agencija za ekonomski razvoj Šumadije i Pomoravlja u Kragujevcu postala je punopravni učesnik projekta u koji je uključeno još trinaest opština iz sedam zemalja jadranske regije. Projekt „Ledžend“ ima za cilj da doprinese boljem iskorišćenju obnovljivih izvora energije niske energetske efikasnosti. U Kragujevcu će biti postavljeno pilot postrojenje koje će dati objektivnu sliku geotermalnog potencijala ovog kraja u oblasti ikorišćenja geotermalne energije. Paralelno sa naučnim istraživanjima u ovoj oblasti, radiće se i na obrazovanju stanovništva i biznis sektora. Do septembra naredne 2014.godine do kada i traje ovaj projekat organizovaće se i javne tribine, postavljen internet portal... Ova energija se do sada, najviše koristila u Norveškoj, Finskoj, Švedskoj, Belgiji. Istraživanja iz ovih zemalja su pokazala da se uložena sredstva u geotermalnu energiju, vrlo grzo vraćaju. Investicija u opremu vredna je od četiri do deset hiljada evra, a na osnovu uštede energije, uloženo se vrati najkasnije za tri godine. |

Obzirom da sam primetio da je mnogima nejasan ovaj pojam, rešio sam da ga detaljnije pojasnim.

Geotermalna energija predstavlja toplotnu energiju Zemlje. Eto, to je sve.

Odakle Zemlji toplota? Iz dva (da ih tako nazovem) izvora. Prvi, dominantan je usijano zemljino jezgro (magma). Drugi je površinski sloj zemljine kore, koji služi kao toplotni izolator za dublje slojeve (najčešće stene ili vodu, a ponekad, ako imamo sreće ugalj ili naftu), ali i kao ogroman toplotni akumulator (poput termoakumulacione peći). Preko leta se pod dejstvom sunčevog toplotnog zračenja zagreje, a preko zime polako odaje toplotu. Sneg mu ne smeta. Naprotiv, on služi kao dodatni toplotni izolator, pa se površinski sloj zemljine kore (minimalno) sporije hladi nego na suvomrazici.

Geotermalna energija deli se na tri oblika. Hidrogeotermalnu, petrogeotermalnu i magmogeotermalnu energiju.

Hidrogeotermalna energija predstavlja toplotnu energiju podzemnih voda toplijih od 10 stepeni. Iako ovako niska temperatura može izgledati nedovoljna za bilo šta korisno, toplotnim pumpama (više o njima neki drugi put) ona se može podići na višu temperaturu. Tako se na primer, toplotne pumpe koriste za zagrevanje hotelsko-turističkog i rehabilitacionog centra u Niškoj banji uz izvor toplote od otpadnih termalnih voda temperature samo 25 stepeni, a u Prolom banji toplih izvora temperature 30 stepeni. Naravno, toplotne pumpe u ovim banjama pravljene su pre više desetina godina, pa se sadašnjom tehnologijom mogu koristiti mnogo niže temperature (i ispod 0 stepeni). Bitno je jedino da postoji dovoljan protok i da se voda ne ledi, bar ne na mestu odakle se iz nje uzima toplota za toplotnu pumpu.

Hidrogeotermalna energija se uglavnom koristi za dobijanje toplotne energije, obzirom da na trenutnom tehnološkom nivou nema dovoljnu temperaturu za proizvodnju veće količine električne energije. U Srbiji toplotna energija (grejanje prostorija i vode) predstavlja skoro najveći trošak za prosečna domaćinstva. Odmah posle hrane. Još gore, ukoliko se pogleda stepen iskorišćenja toplotne energije prilikom grejanja na struju, zbog neizbežnih gubitaka prilikom raznih prelazaka energija iz jedne u drugu vrstu, krajnji korisnik dobije samo trećinu toplotne energije od one koja je proizvedena u termoelektrani!

Na žalost, sa legalne strane u Srbiji hidrogeotermalnu energiju mogu koristiti jedino oni koji plate za korišćenje tople vode koja slobodno izvire iz zemlje, pa tako njen ogroman potencijal u Kuršumlijskoj banji bespovratno teče kroz polurazrušeni hotel (sudeći po reportaži sa RTS-a od pre nekoliko nedelja) dok stanovnici Kuršumlijske banje i dalje greju vodu u bojlerima strujom, a kuće drvima. Jeftinije im je!

Poseban oblik hidrogeotermalne energije je toplotna i mehanička energija usijane vodene pare, koja pod pritiskom izbija iz izvora. Ona se turbinom i elektrogeneratorom može koristiti za dobijanje električne energije (pored naravno toplotne), međutim Srbija jednostavno nema takvih geotermalnih potencijala.

Petrogeotermalna energija predstavlja toplotnu energiju suvih stena toplijih od 10 stepeni. Zbog čega stena, a ne zemlje (u smislu npr. razlike između kamenjara i njive)? Pretpostavljam da se takva definicija odomaćila jer je obradivi deo zemljine kore relativno "plitak", i ne sadrži dovoljno topotne energije za njeno direktno korišćenje, što naravno ne znači da se i ta toplotna energija ne može koristiti za grejanje kompletnih kuća i stambenih zgrada koristeći toplotne pumpe. Zemlja ispod zgrade ima toplotu u praktično neograničenim količinama, međutim što se ide dublje (kako bi se iscrpla veća količina toplotne energije) to se povećava verovatoća nailaska na stene. Za svaku bušotinu od preko (čini mi se) 30m potrebno je dobiti odgovarajuću dozvolu. Zbog toga se ponekad umesto jedne duboke, pravi više plićih bušotina. Kroz bušotine (jednu ili više - svejedno) se ubacuje crevo, tako da mu "gore" ostanu oba kraja, dok je sredina creva presavijena na dnu bušotine. Crevo se u bušotini fiksira posebnom smesom (specijalnim cementom ili glinom) koja dobro provodi toplotu, kako bi se iz Zemlje mogla preuzeti što je moguće veća količina toplote. Kroz crevo se sa jednog kraja ubacuje hladna, a sa druge dobija zagrejana voda. Alternativno, moguće je da crevo i tečnost u njemu budu sastavni delovi toplotne pumpe, pa se na taj način postiže još veći stepen iskorišćenja. Zbog relativno niskih temperatura, ni ovaj način na trenutnom tehnološkom nivou nije pogodan za proizvodnju veće količine električne energije.

U Zeitgeist serijalu se pri pomenu geotermalne energije ne misli ni na hidrogeotermalnu ni na petrogeotermalnu, već na magmogeotermalnu energiju. Zbog čega sam ih onda uopšte pominjao ovde? Jer bilo koja domaćinstva koja imaju mogućnosti mogu takve geotermalne energije iskoristiti ovde i sada toplotnim pumpama, smanjujući na taj način račun za grejanje stambenih prostorija ili vode u bojleru bar tri puta u poređenju sa grejanjem na bilo koje ostale izvore energije, i bez ikakvog dodatnog angažovanja (poput npr. loženja i čišćenja kotla), sa izuzetkom servisa i opravki. U proseku, toplotne pumpe se (možda) mogu pokvariti jednom u 30-50 godina, odnosno reč je o jednom od najdugovečnijih uređaja ikada napravljenih.

Magmogeotermalna energija predstavlja toplotnu energiju usijanog zemljinog jezgra. Trenutne tehnologije dubokog bušenja dostižu do 7km dubine, pa stoga trenutno nisu pogodne za bilo koje lokacije (npr. vrh Mont Everesta svakako nije pogodna lokacija), međutim toplotna energija koja se može izvući iz ovakvih izvora dovoljna je ne samo za grejanje kompletnog grada, već i za proizvodnju električne energije, zbog dovoljno visoke temperature. Crpe se na isti način kao i petrogeotermalna energija, sa razlikom što se sa izlazne cevi umesto zagrejane vode dobija usijana vodena para pod pritiskom.

Na koji način se toplotna energija može pretvoriti u električnu energiju? U stvari, postoji više načina, ali najpre malo teorije.

Toplotna energija ne može se pretvarati u ostale vrste energija tek tako, sama po sebi, već uvek mora postojati određena temperaturna razlika. To znači da ako izađete napolje zimi, na -10 stepeni i poželite na neki način da iskoristite toliku količinu toplote nećete uspeti. Ukoliko sačekate leto, pa na +35 stepeni izađete napolje sa istim ciljem, ponovo nećete uspeti. Da bi mogli da iskoristite toplotnu energiju, potrebno je da istovremeno imate temperaturu od -10 i od +35 stepeni, poželjno blizu jedna drugoj, i tek onda se možete nadati dobrom rezultatu. U praksi to znači da bi magmogeotermalne elektrane bile efikasnije zimi, kada je prisutna veća razlika temperature nego leti. Utoliko bolje.

Prvi način za konverziju toplotne energije u električnu bio bi isti kao kod korišćenja toplotne energije usijane vodene pare. Sa jedne strane cevi (umesto creva - zbog veće temperature) ubacuje se hladna voda pod pritiskom, a sa druge se dobija usijana vodena para koja se vodi na turbine koje pokreću električni generator. Princip rada isti je kao kod parne mašine.

Drugi način je preko termoelektričnih generatora (TEG). To su elektronske komponente (po principu rada diode) koje proizvode jednosmeran napon ukoliko se sa jedne strane zagrevaju, a sa druge hlade. Termoelektrični generatori nemaju pokretnih delova, pa su, ukoliko im se temperatura održava u dozvoljenim granicama skoro pa neuništivi. Već vekovima, ljudi širom sveta koriste toplotu iz unutrašnjosti zemlje od banja do celih gradova - koji se greju prirodno vrelom vodom.
Ali to je uvek bilo ograničeno na područja sa takvim izvorima.
Američka vlada sada podstiče razvoj efikasnijih načina za korišćenje geotermalne energije.
Jedno postrojenje te vrste sagradjeno je u američkoj državi Juti.
Tople banje spadaju u najstarija mesta za uživanje.
Ona, na južnom japanskom ostrvu Bepu, otkrivena je u osmom veku.
U današnje vreme, jedna kompanija nastoji da iskoristi podzemni izvor pare u mestu Termo, u državi Juti.

Geotermalna energija proizvodi svega jedan procenat struje u Americi, uglavnom zato što je ima samo kraj aktivnih ili ugašenih vulkana.
Ali predsednik firme "Rejser teknolodžis", iz Provoa, Kreg Higinson, kaže da će to uskoro da se promeni.

„Sa izvorima i resursima na raspolaganju mogli bismo da pokrijemo više od trećine potreba zemlje“, kaže Higinson.

Geotermalne centrale ranije su bile veoma skupe, gradnja je trajala pet do osam godina, a radile su samo sa veoma vrelom vodom.
Higinson kaže da njihova centrala od 10 megavata, u Juti, može da radi sa mnogo hladnijom vodom. „Možemo da proizvodimo struju pri mnogo nižim temperaturama, jedva vrelijim od šolje kafe, što je veoma izmenilo dinamiku geotermalne energije“, kaže Higinson.

Evo kako se to radi: vrela podzemna voda prolazi kroz mašinu gde se njena energija koristi za proizvodnju pare, koja onda okreće turbinu i proizvodi struju.
Higinson kaže da postoji i dodatna korist.

Geotermalna energija Srbije

U Srbiji postoji više od 400 izvora podzemnih termalnih voda, od kojih je samo 40-45 odsto istraženo. Metar bušenja košta od 350 do 400 evra, ali finansijska ulaganja se vraćaju višenamenskim korišćenjem bušotina duže vreme

Ukupan potencijal geotermalne energije (GTE) kod nas je procenjen na oko 3.000.000.000 kilovat-sati godišnje, što preračunato u novcu, uz cenu struje od oko osam evrocenti, vredi oko 240 miliona evra, dok bi njenom upotrebom za grejanje moglo da se uštedi od 50 do 60 odsto. Ukupna izdašnost izvora termomineralnih voda procenjuje se na oko 1.200 do 1.800 litara u sekundi sa temperaturom od 20 do 96 stepeni. Na području uže Srbije i Kosmeta postoji 160 prirodnih izvora termalnih voda sa temperaturama, većim od 15 stepeni. Najveću temperaturu imaju izvori u Vranjskoj banji - 96 stepeni, Jošaničkoj - 78 i Sijarinskoj - 72 stepena. Termalna voda se koristi za grejanje staklenika, nekoliko fabrika, hotela, rehabilitacionih centara u Vranjskoj, Kuršumlijskoj, Niškoj, Prolom, Sijarinskoj, Ribarskoj i Lukovskoj banji. Geotermalna energija je toplotna energija akumulirana u unutrašnjosti zemlje, potiče iz samog jezgra i može biti hidrogeotermalna (energija tečnih gasovitih fluida) i petrogeotermalna (energija stenskih masa). Smatra se da korišćenje petrogeotermalne energije ima veći potencijal, pa se u Srbiji procenjuje da je ima 95 odsto. Pod geotermalnom energijom obično se podrazumeva hidrogeotermalna, odnosno podzemne termalne vode i njihovi izvori. Ove vode sadrže razne terapeutsko aktivne komponente - jod, brom, litijum, barijum, stroncijum, ali i rastvorene gasove, najčešće metan koji mora da se izdvaja i može da se koristi u energetske svrhe. Tako se, na primer, od 75 bušotina u Vojvodini koristi samo 11, dok ostale ili nikad nisu ili su samo delimično bile u upotrebi, a mogle bi se racionalno koristiti s obzirom na kapacitet i temperaturu vode. Sva ova nalazišta, neiskorišćeni su prirodni resursi. Oko godinu dana potrebno je da se završi cela procedura od ideje do gotove bušotine za upotrebu. Metar bušenja košta od 350 do 400 evra, a oprema za korišćenje GTE oko 200.000 evra, dok ostali troškovi zavise od namene. racionalno, višenamensko korišćenje bušotina u dugom vremenskom periodu opravdava početna finansijska ulaganja, a i prihodi su veći u odnosu na korišćenje konvencionalnih izvora energije. U SCG postoji mnogo vrućih izvora, ali je njihova temperatura izmedu 20 i 80oC.
Rezerve energije su procenjene na oko 600Mtoe (što je približno ekvivalentno oko 550 miliona tona nafte). Dosadašnja istraživanja su pokazala da je najperspektivnije podrucje za eksploataciju od Beograda do reke Drine, sa južnim Sremom i Semberijom (BiH). Procenjuje se da se ovaj rezervoar sa termalnim vodama prostire na 2000km2, a dosad su utvrđene sledeće maksimalne temperature:

Bogatic 80oC
Debrc 58oC
Lukovska banja 80oC
Indija 62oC
Kupinovo 54oC

Ova se voda, osim za grejanje, može i koristiti za piće. Rezerve termalne vode su na različitim dubinama: od 207m u Bogaticu, 600-700m u Sremu, pa do 2500m kod Bijeljine. Ukupan hidrotermički potencijal u ovom basenu iznosi oko 150Mtoe, što je približno ekvivalentno oko 120 miliona tona nafte. SCG godišnje proizvodi oko milion tona nafte, a godišnje potrebe su oko 4 miliona tona. Iako iskorišćavanje hidrogeotermalne energije može poboljšati snabdevanje stanovništva, pogotovu u neposrednoj blizini izvora vruće vode, tek iskorišćavanje energije akumulisane u suvim stenama može značajnije uticati na energetski bilans u svetskim razmerama. Rezultati pokazuju da je niskotemperaturni konvektivni hidrogeotermalni sistem "Mačva" deo velikog regionalnog istog takvog sistema, koji se prostire ispod Mačve, Semberije i Srema na oko 2000 km2. Ispod neogenih sedimenata nalazi se karstni rezervoar u krečnjacima trijaske starosti iz koga je moguća intenzivna eksploatacija geotermalne energije za zagrevanje naselja, proizvodnju hrane i za korišćenje u industriji. Iznad rezervoara u centralnom delu Mačve otkrivena je najintenzivnija konduktivna geotermalna anomalija u celom Panonskom basenu, jer je u bušotini BB-1 na dubini od 412 m otkrivena termalna voda sa temperaturom od 75oC Rezultati preliminarnih testova izvedenih u istražnim bušotinama, kao i rezultati dobijeni hidrogeotermalnim modeliranjem pokazuju da je kod Bogatića moguća eksploatacija geotermalne energije sa termalnom snagom od najmanje 150 MW Gustina terestričnog toplotnog toka u podlozi "sedimentnog sloja" na području Mačve je veoma velika. Ona u bušotini BŠ-1 u Šabcu iznosi 112 mW/m2, a u bušotini BZ-2 u Bogatiću 120 mW/m2 (Milivojević, 1989). Vrednost gustine toplotnog toka koji dospeva iz gornjeg opmotača u zemljinu koru na području Mačve iznosi od 55-60 mW/m2, a temperatura na Mohorovičićevom diskontinuitetu oko 1000oC. Debljina litosfere u području Mačve određena preko geotermalnog modela iznosi oko 40 km (Milivojević, 1992). Povlatni izolator preko rezervoara čine neogeni sedimenti debljine od 200 m u Dublju do 620 m u Bogatiću. Temperatura na vrhu rezervoara je od 35-78oC. Prema hidrogeotermometrima i prema modelima mešanja maksimalna vrednost temperature u rezervoaru treba da je oko 100oC (Milivojević, 1989; Gorgieva, 1989). Visoke temperature na vrhu rezervoara su uzrok veoma visokih vrednosti gustine konduktivnog toplotnog toka i temperature u neogenim sedimentima. Gustina toplotnog toka u njima iznosi od 140-270 mW/m2. Zbog toga je i temperatura vode u aluvijalnim sedimentima anomalno visoka i iznosi 14-16oC. Drugim rečima, konvekcija u rezervoaru je stvorila veliku konduktivnu geotermalnu anomaliju u neogenim sedimentima Mačve. S druge strane, anomalno visoke temperature u neogenim sedimentima, ako se postavi inverzan geotermalni model, su glavni indikator prisustva krečnjačkog rezervoara i visokih temperatura u njemu. Zbog toga su sve bušotine koje su otkrile rezervoar bušene pored arteskih bunara sa pijaćom vodom iz neogenih sedimenata u kojima su geotermalni gradijenti veći od gradijenata na lokacijama u Mačvi gde nije prisutan rezervoar. Drugim rečima, vrednosti geotermalnog gradijenta veće od 0,07oC/m su siguran indikator prisustva rezervoara od krečnjaka sa visokom temperaturom u njihovoj podlozi (Milivojevi et al., 1984). U vezi s tim, severno od Bogatića prema S.Mitrovici na vrhu rezervoara prema postojećim indikacijama treba očekivati temperature oko 90oC.
Iz rezervoara od krečnjaka i dolomita na području Mačve je moguće eksploatisati minimalno 300 l/s a maksimalno 1500 l/s termalne vode sa temperaturom od 75oC ili sa termalnom snagom od minimalno 150 MW, odnosno 500 MW. Ova naša prognoza je izrađena na osnovu prostranstva rezervoara od oko 800 km2, njegove velike debljine i njegovih izvanrednih hidrodinamičkih karakteristika. Izradom bunara velikog prečnika može da se ostvari pad pritiska u rezervoaru na celom području Mačve. Na taj način doći će do izražaja efekat obnavljanja geotermalne energije u rezervoaru. Drugim rečima, terestrični toplotni tok unese godišnje oko 2500 x 1012 W geotermalne energije u rezervoar a sa eksploatacijom od 150 MW u toku grejnog perioda (bez reinjektiranja) se iznese oko 2300 x 1012 W geotermalne energije. Bogata zemlja kao što je Švedska unela je i zakonsku obavezu da svaki nov objekat mora da ima toplotnu pumpu kao obavezan, racionalan i po državnu zajednicu koristan način grejanja.

Geotermalna energija postoji otkad je stvorena Zemlja i predstavlja unutrašnju kaloričku energiju Zemlje. Zemlja se sastoji od jezgre, plašta i kore. Plašt, sloj između jezgre i kore, sastoji se od užarenog tekućeg stijenja koje se naziva magma. Zemljina kora pluta na tom tekućem plaštu. Kad se magma probije kroz površinu zemlje, kroz vulkan, naziva se lava. Na svakih 100 m dubine temperatura stijenja raste za 3 stupnja Celzijusa. Ako bi se spustili na 3000 m, došli bismo do temperature ključanja vode. Duboko ispod površine voda ponekad dospije do vruće stijene i pretvori se u kipuću vodu ili paru. Kipuća voda može dosegnuti temperaturu od preko 150 stupnjeva Celzijusa, a da se ne pretvori u paru jer je pod visokim tlakom. Kad ta vruća voda dospije do površine kroz pukotinu u zemljinoj kori, zovemo je vrući izvor, ili ako eksplodira u zrak, gejzir. Vrući izvori se širom svijeta koriste kao toplice, u zdravstvene i rekreacijske svrhe. Vrućom vodom iz dubine Zemlje mogu se grijati staklenici i zgrade. Na Islandu, koji je poznat po gejzirima i aktivnim vulkanima, mnoge zgrade i bazeni griju se geotermalnom vrućom vodom.