Hĺbkové geotermálne systémy – nový obnoviteľný zdroj čistej energie
Novým a reálne nevyčerpateľným alternatívnym zdrojom energie je využitie tepla hornín pomocou Hĺbkových geotermálnych systémov, resp. Enhanced Geothermal Systems (EGS). Koncept získava teplo z prevažne žulových hornín uložených hlbšie ako 3 km pod povrchom, kde je vysoká teplota. Hydraulickým štiepením a vzájomným prepojením vrtov je vytvorený umelý geotermálny rezervoár, ktorý je schopný po vháňaní vody a po jej prechode celým systémom dodávať teplo na povrch.
Teplo pochádza zo Zeme, kde viac ako 99% jej objemu je horúcejších ako 1000°C a z ľudského pohľadu tvorí nevyčerpateľnú zásobu energie. Navyše v zemskom jadre prebieha rádioaktívny rozpad prvkov kontinuálne generujúci energiu mnohonásobne väčšiu ako je celková spotreba ľudstva. Z tohto dôvodu stúpa teplota v zemskej kôre každý 1 km hĺbky v priemere o 25°C-35°C.
Rozdiel medzi EGS a konvenčnou geotermálnou energiou
Konvenčná hydrotermálna geotermálna energia je generovaná prostredníctvom prírodnej horúcej vody a pary nachádzajúcej sa v blízkosti vulkanických centier a tektonických zlomov v hĺbkach do 3 km. Konvenčné geotermálne elektrárne sa nachádzajú na špecifických miestach planéty na jednotkách percent jej povrchu, predovšetkým v USA, Islande, Novom Zélande, Taliansku alebo Filipínach. Táto energia priamo závisí na nájdení existujúcich zásobníkov horúcej vody a pary.
EGS proces replikuje prirodzené podmienky navŕtaním a narušením skál, vznikne okruh cirkulujúci vodu a využívajúci paru na produkciu elektrickej energie v konvenčnej turbíne. Para a voda je následne re-injektovaná späť do hlbokých skál, aby sa zohriala. Tým vzniká EGS okruh.
Hĺbkové geotermálne systémy je možné použiť na rozdiel od konvenčného systému takmer všade. Typická hranica pre generovanie elektrickej energie je 150° C. Geotermálne elektrárne majú charakter nepretržitej prevádzky 24 hodín denne a 365 dní v roku. Geotermálna energia z EGS reprezentuje neporovnateľne väčšie príležitosti ako existujúce konvenčné hydrotermálne geotermálne zdroje.
Podstatný rozdiel je aj to, že tekutina v konvenčnom systéme spôsobuje emisie vulkanických plynov a toxínov (CO2, H2S, ortuť) a spôsobuje koróziu. Naproti tomu geotermálna energia z EGS je považovaná za „zero emission energy“.
Využitie technológie hĺbkových geotermálnych systémov
EGS je založená na synergii viacerých technológií a je jediným známym obnoviteľným zdrojom energie s kapacitou plne pokryť vysoké trvalé základné zaťaženie bez znečisťovania prostredia. Geotermálne zdroje využívajúce Teplo suchej horniny (Hot Dry Rock - HDR) sú bohaté a všade prítomné, iba ich uloženie v hĺbke viac ako 3 km pod zemským povrchom a neprítomnosť média - nosiča, ktorý by túto nahromadenú energiu vyniesol na zemský povrch, v súčasnosti znemožňujú jej hromadné využívanie.
Horných 10 kilomentrov zemskej kôry obsahuje vyše 600000 krát viac tepelnej energie ako je ročná spotreba energie v regióne. Iba zlomok percenta jej využitia znamená pokrytie energiou na stovky rokov bez potreby akéhokoľvek paliva. Pre predstavu ochladenie 1 km3 o 1°C je ekvivalentom ku 70000 tonám čierneho uhlia.
