Nyomul a kék energia

Létrehozva: 2008. április 28., 16:10	nyomtat	küld

A világ energiaigénye egyre nő, jóslások szerint a század közepére a mainak duplája lesz. Eközben viszont fogynak a fosszilis üzemanyagok, és növekvő gondot jelentenek a légkörbe kibocsátott káros anyagok. Természetes, hogy szerte a világon keresik az új megoldásokat.

Az egyik lehetőség, hogy energiatermelésre a Földünk mélyéből ne csak a pótolhatatlanul elégetett szenet, kőolajat vagy földgázt nyerjük ki, hanem bolygónk hőjét is hasznosíthatjuk a felszínre hozott vizekkel. Ráadásul megújuló forrásként a geotermikus energia folyamatosan rendelkezésre áll - ellentétben például a széllel vagy a napsugárzással. A megújuló energiaforrásokat nagy ütemben hasznosító Németországban most újabb földhő erőműveket állítottak üzembe.

Ha lehatolunk a Föld mélye felé, a hőmérséklet kilométerenként átlagosan 30 Celsius-fokkal emelkedik. Ez azonban átlagérték, mert vannak térségek (ilyenek találhatók Magyarországon is), ahol a hőfok-lépcső ennek akár a többszörösét is elérheti. Így is jó mélyre kell fúrni, hogy gőzturbinákat lehessen hajtani a felhozott forró vízzel. A németországi Landauban nemrég üzembe helyezett immár második geotermikus erőműhöz használt, mintegy 3300 méter mélyből felhozott víznek 160 fok a hőmérséklete, sőt az északnémet Neustadt-Glewe-ben immár három éve üzemelő erőmű mindössze 98 fokos vizet kap.

Ez a hőmérséklet azonban nem elegendő ahhoz, hogy a turbinákat gőzzel meghajtsa. A megoldást az úgynevezett ORC-eljárás jelenti. A rövidítés az organikus Rankine-ciklusból ered, ami egy kettős (bináris) rendszert jelent. Maga a módszer nem új, más üzemanyaggal (olaj vagy gáz elégetésével) már évtizedek óta használják, egyebek között az Egyesült Államokban, Olaszországban, Izraelben. A lényege, hogy a forró vizet egy hőcserélőre vezetik, amelyben alacsony forráspontú anyag kering (Landauban ez az anyag izopentán, Neustadt-Glewe-ben pedig perfluor-pentán). A viszonylag kis hőmérsékleten gőzzé átalakult anyag jut azután a generátort hajtó turbina lapátjaira.

Kétségtelen, hogy a földhő "ingyen" van, elvileg el sem fogy, tehát megújuló forrás, amellett folyamatosan kinyerhető, nem úgy, mint a szél (amely vagy fúj, vagy sem, néha meg viharos, cibálós), vagy a napsugárzás (amelyet éjszaka meg borús, fedett időben nélkülözni kell) energiája. A Föld mélyéből származó hő sokoldalúan hasznosítható: elláthat távfűtést, meleg vizet vagy áramot is szolgáltathat. Ezek a geotermikus erőmű vonzó vonásai, ám az arculatát elég nagy szeplők csúfítják. Az egyik a hatásfok. A nettó villamos hatásfok például a landaui erőműnél mintegy tíz százalék, ami nagyon mélyen a hagyományos erőművek értékei alatt jár. A neustadtinál pedig, mivel a víz hőmérséklete jóval kisebb, a villamos hatásfok mindössze két százalék körüli. Megépítését az indokolta, hogy itt nem kellett jó drágán új lyukakat fúrni, mert már 1995 óta megvoltak, amikor a termálvízzel fűtést tápláltak. Aztán itt a másik nagy probléma: az ár. A geotermikus erőmű bizony drága - az ár nagy részét (mintegy felét) az elkerülhetetlenül szükséges fúrólyukak viszik el. Nem kis gondot jelent a környezet terhelése is, ugyanis a termálvizek általában sókat tartalmaznak, ezek kiválása, lerakódása korróziót okozhat, hamar eltömhetik vagy más módon is rongálhatják a szerkezeti részeket, csöveket. Sőt, a víz kötelező visszapumpálása során is nagyon kell ügyelni arra, hogy ne kerüljenek bele sók, mert egy idő után eltömhetik az alsó kőzetek pórusait.

Természetesen minden problémára lehet műszaki megoldásokat találni. És találnak is, amit bizonyít, hogy például Németországban már napjainkban is működnek további geotermikus erőművek (Landauban is ez a második), és terveznek egy sor újat, esetleg nem az ORC-eljárással, hanem más technológiákkal. Továbbra is nyitott kérdés marad az ár, amely nagyon magas még a mai emelkedő gázárak mellett is, valamint a környezet ésszerű védelme a felszínre hozott vizek agresszivitásával szemben.