Geotermální energie vzniká rozpadem radioaktivních látek a působením slapových sil. Jako projevy geotermální energie se označují erupce sopek a gejzírů, parní výrony nebo horké prameny.
Geotermální elektrárna v Nesjavellir.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Autor: Gretar Ívarsson. Public domain.
Teorie
Geotermální energie se řadí do obnovitelných zdrojů energie – nemusí to tak být vždy, protože některá ložiska, z nichž se geotermální energie čerpá, mají zásobu jen na několik desítek let. K nalezení geotermálního zdroje energie se používá mnoho metod, avšak jediný zaručený způsob je vytvořit zkušební vrt. Tuto energii lze využít jako zdroj tepelné i elektrické energie, záleží na teplotě zdroje. První geotermální elektrárna byla otevřena v Itálii v roce 1904.
| nízkoteplotní zdroj | < 150 °C | vytápění budov a pro využití tepelných čerpadel |
| středněteplotní zdroj | 150 - 200 °C | vytápění budov a výroba elektřiny |
| vysokoteplotní zdroj | > 200 °C | výroba elektrické energie |
Geotermální energii můžeme rozdělit do tří skupin, z nichž každá má jiný způsob využití. Pokud z vrtu uniká přehřátá suchá pára o teplotě až 250 oC, pak po odfiltrování kapiček vody pohání turbínu. Po ochlazení a zkondenzování se vrací jiným vrtem zpět do země. Výroba elektrické energie tímto způsobem je poměrně levná. Jednou z nevýhod je, že pára obsahuje velké množství síry, sloučenin boru a čpavku. Proto se musí nádrže vyrábět z nerezové oceli a to zvyšuje počáteční náklady.
Voda z vrtu o teplotě 50 až 150 oC (nezměnila se díky vysokému tlaku na páru) se odvádí do odtlakovací nádrže, kde se část mění na páru a ta pohání turbínu. Horkovodní (binární) systém se využívá tam, kde má voda malý tlak a „nízkou“ teplotu. Voda slouží pouze k ohřátí jiné kapaliny s nižším bodem varu (např. propan, isobutan, freony).
Metoda Hot Dry Rock (neboli horká suchá skála) umožňuje využít energii horniny, která nepropouští vodu. Odstřelem nebo tlakem vody vznikají v hloubce trhliny (podzemní jeskyně). Do vrtu se zavádí voda, která přijímá teplo od skály, a jiným vrtem vystupuje na povrch.
Princip elektrárny hot dry rock.
Zdroj: Techmania Science Center. Under Creative Commons.
Geotermální energie se v dnešní době využívá například na Islandu, hlavně k vytápění domů, skleníků, bazénů apod. Nejžhavější geotermální oblasti se nacházejí v oblastech, kde se soustřeďuje zemětřesení a sopky. Světová geotermální činnost se nejvíce vykytuje v oblasti známé jako Ring of Fire v Tichém oceánu. Mezi další země, které ve větší míře využívají geotermální energii patří USA, Velká Británie, Francie, Švýcarsko, Německo a Nový Zéland. V České republice připadá do úvahy využití pouze tzv. konceptu suché horniny (hot dry rock). V České republice se tento druh energie využívá především v Ústí nad Labem pro vytápění zoologické zahrady a k vytápění plaveckých bazénů. Obecně je vhodnou lokalitou v českých podmínkách místo s již narušenou podzemní horninou. Odborníci se shodují, že takovým místem mohou být Litoměřice, příp. Lovosice, Chomutov nebo Frýdlantský výbežek.
| Výhody a nevýhody | |
|---|---|
| + neomezené dodávky energie | - nejistota v geologických podmínkách |
| + velmi malý vliv na životní prostředí | - vrtání hlubokých geotermálních vrtů může vyvolat seismické události |
| + téměř bezobslužný provoz | - vysoké investiční náklady |
