Lenergia geotèrmica és útil per obtenir energia calorífica. En una petita instal·lació s'utilitza per subministrar aigua calenta i calefacció, per exemple. No obstant això, hi ha plantes d'energia geotèrmica que aprofiten la calor subterrània per generar vapor a alta temperatura i generar electricitat.
El terme energia geotèrmica és l'energia que es pot recuperar dels jaciments geotèrmics situats a l'interior de la Terra i utilitzar-se per a energia o altres fins.
L'energia geotèrmica és una font d'energia renovable i sostenible.
Les emissions de gasos d'efecte hivernacle de les plantes d'energia geotèrmica fan una mitjana de 45 grams de diòxid de carboni per quilowatt-hora d'electricitat, o menys del 5% de la quantitat de plantes d'energia de carbó convencionals.
Com es pot convertir lenergia geotèrmica en energia elèctrica?
Una de les aplicacions més utilitzades de lenergia geotèrmica és la generació delectricitat. Lelecció de la tecnologia per a la producció delectricitat depèn del tipus de dipòsit geotèrmic.
El tractament de vapor addicional és el mateix que una planta d'energia convencional: el vapor s'alimenta a una turbina de vapor, que acciona el rotor d'un generador elèctric. Després que la turbina de vapor entra al condensador, es condensa per tornar l'aigua així obtinguda a la font geotèrmica.
Lenergia geotèrmica utilitza vapor per impulsar la turbina de vapor. Es pot obtenir vapor (humit o sec) directament del reservori, i també es pot produir artificialment en roques calentes i seques, els anomenats sistemes geotèrmics avançats.
A llits amb temperatures de fluid més baixes, el vapor per impulsar les turbines s'obté indirectament escalfant el fluid de treball amb un punt d'ebullició més baix que el punt d'ebullició de l'aigua.
La turbina de vapor està connectada a un generador elèctric que convertirà el moviment circular en energia elèctrica.
Tipus de plantes geotèrmiques
Les plantes d'energia geotèrmica es poden dividir en tres tipus bàsics:
-
Plantes de vapor sec.
-
Plantes d'evaporació (simple i doble).
-
Plantes binàries.
Plantes d'energia geotèrmica de vapor sec
Les plantes de vapor sec són el primer tipus de plantes denergia geotèrmica que assoleixen lestat comercial.
El vapor es pot alimentar directament a la turbina des del pou de producció i descarregar-se a l'atmosfera després de l'expansió. Generalment es genera vapor d'aigua reescalfat i només conté petites quantitats d'altres gasos.
Aquest cicle de condensació directa és lopció més simple i barata per produir electricitat. Es fan servir en casos on el vapor conté una gran proporció de gasos sense condensar.
Plantes d'energia geotèrmica evaporativa
La tecnologia de les plantes d'energia geotèrmica evaporativa s'aplica als llits dominants de l'aigua. En aquest cas, l'energia és aigua a pressió. Atès que la pressió al pou és generalment més baixa que la pressió al pou, l'aigua sota pressió al pou flueix cap a la superfície.
Com a resultat de la caiguda de pressió, una certa porció del líquid s'evapora i el pou produeix aigua calenta i vapor alhora.
La planta d'evaporació doble és una millora respecte a la planta d'evaporació única, ja que proporciona un 15-25% més de producció.
Centrals geotèrmiques de cicle binari
Les centrals geotèrmiques de cicle binari són les més properes a les centrals tèrmiques convencionals (combustibles fòssils o nuclears).
El fluid de treball és dins un cicle tancat. El fluid de treball, seleccionat rep calor de la Terra a través del fluid geotèrmic, s'evapora, s'expandeix a la turbina, es condensa i torna a l'evaporador per mitjà d'una bomba d'alimentació.
Les plantes binàries permeten la conversió de la calor geotèrmica en electricitat de dipòsits daigua calenta a baixa temperatura amb temperatures superiors a 85 graus Celsius.
La utilització de plantes binàries s'ha millorat amb la introducció de la tecnologia Kalina . Una barreja d'aigua i amoníac s'evapora dins un rang de temperatura finita, produint vapor de dos components (per exemple, 70% d'amoníac i 30% d'aigua). Per contra, el cicle orgànic de Rankine es basa en fluids purs que s'evaporen a una temperatura d'evaporació donada.