Energia pochodząca z wnętrza Ziemi. Geotermia

Energia geotermalna pochodzi z trzech głównych źródeł: ciepła pierwotnego, czyli procesów jądrowych zachodzących we wnętrzu Ziemi, ciepła resztkowego, które pozostało z okresu formowania się Ziemi, oraz ciepła pochodzącego z rozpadu radioaktywnych izotopów w skorupie ziemskiej.

Aby wykorzystać energię geotermalną, należy wykonać otwór w ziemi, aby dotrzeć do głębszych warstw, w których temperatura jest wyższa. Następnie wiercenie jest prowadzone w kierunku ciepłych źródeł w celu uzyskania dostępu do gorącej wody lub pary wodnej.

Gorąca woda lub para jest następnie przekazywana do elektrowni geotermalnej, gdzie energia cieplna jest przekształcana w energię elektryczną przy użyciu turbin i generatorów. Energia elektryczna jest następnie przekazywana do sieci elektroenergetycznej i dostarczana do konsumentów.

Wykorzystanie energii geotermalnej jest uważane za ekologiczne i efektywne z punktu widzenia ekonomicznego, ponieważ energia ta jest odnawialna i nie emituje szkodliwych gazów cieplarnianych. Jednakże, wiercenie w ziemi i korzystanie z tej energii może wiązać się z pewnymi problemami, takimi jak potencjalne zagrożenie dla lokalnych ekosystemów, wyczerpanie zasobów wody lub zmniejszenie ciśnienia wód geotermalnych.

Istnieją różne metody pozyskiwania energii geotermalnej, zależnie od głębokości, na jakiej znajduje się źródło ciepła.

Systemy pomp ciepła (geotermiczne pompy ciepła) - wykorzystują one różnice temperatury między powierzchnią ziemi a jej wnętrzem. W skrócie działają one tak, że pobierają energię cieplną z ziemi i przekazują ją do budynku, co pozwala na ogrzewanie w zimie. W okresie letnim proces ten może być odwrócony, a energia cieplna pobierana jest z wnętrza budynku i odprowadzana do ziemi, co pozwala na chłodzenie budynku.

Elektrownie geotermalne są to elektrownie wytwarzające energię elektryczną na bazie energii geotermalnej. Energia ta jest pozyskiwana z gorących źródeł wód gruntowych, które wykorzystywane są do napędu turbin, które wytwarzają prąd elektryczny.

Bezpośrednie wykorzystanie energii cieplnej - w tej metodzie ciepło z ziemi jest bezpośrednio wykorzystywane do ogrzewania budynków lub do produkcji ciepłej wody użytkowej. Jest to najprostsza i najtańsza metoda pozyskiwania energii geotermalnej.
Systemy grzewcze wody - woda, która przepływa przez płyty lub rurki w ziemi, nagrzewa się i może być wykorzystana do ogrzewania budynków lub produkcji ciepłej wody użytkowej.

Sztuczne rezerwuary ciepła - w tej metodzie otwierane są specjalne studnie, które wypełnia się wodą. Woda ta następnie nagrzewa się, pobierając ciepło z ziemi. Po nagrzaniu ciepła woda jest odprowadzana na powierzchnię i wykorzystywana do produkcji ciepła lub energii elektrycznej.

Systemy geotermalne do chłodzenia - to metoda wykorzystująca energię geotermalną do chłodzenia budynków w gorące dni. Woda jest pompowana z powierzchni do systemu geotermalnego, gdzie jest chłodzona przez stałą temperaturę ziemi. Ochłodzona woda jest następnie przepompowywana z powrotem do budynku, gdzie chłodzi powietrze.

W Polsce energia geotermalna jest wykorzystywana w niewielkim stopniu, głównie do celów grzewczych i chłodniczych w budynkach, ale jej znaczenie rośnie.

Zasoby geotermalne w Polsce są stosunkowo niewielkie w porównaniu z innymi krajami, takimi jak Islandia czy Włochy. Niemniej jednak, na terenie Polski istnieją złoża wód termalnych o temperaturze około 60-80°C, które mogą być wykorzystane do produkcji energii elektrycznej oraz ciepła i chłodu do celów przemysłowych i mieszkaniowych.

W Polsce istnieją trzy główne regiony, gdzie występują złoża wód termalnych: Dolina Kłodzka, Kotlina Sądecka i Podhale. W tych regionach powstają geotermalne elektrownie cieplne i elektrownie cieplne z kogeneracją, wykorzystujące energię wód geotermalnych do produkcji ciepła i energii elektrycznej.