Energia geotermalna

Energia geotermalna (energia geotermiczna, geotermia) – energia cieplna skał, wody i gruntu pod powierzchnią Ziemi, zaliczana do odnawialnych źródeł energii. Proces odnawiania źródeł geotermalnych jest jednak powolny, stąd przy małym strumieniu ciepła geotermalnego pobieranie dużej ilości ciepła może doprowadzić do wychłodzenia skał lub spadku ciśnienia w zbiorniku. Energia geotermalna jest udostępniana za pomocą wierceń zbliżonych technologią wykonania do odwiertów naftowych, jednak odbiegających od nich w szczegółach wykonania i umiejscowienia. Energia geotermalna może być pobierana za pomocą gruntowych pomp ciepła lub głębszych odwiertów, które z reguły służą eksploatacji głęboko położonych warstw wodonośnych z gorącą wodą. Alternatywnie, możliwe jest wykorzystanie energii cieplnej skał nieprzepuszczalnych lub słabo zawodnionych, do których wtłaczana jest chłodna woda i po nagrzaniu odbierana gorąca. Jednym z przejawów obecności energii geotermalnej są źródła termalne.
Energię geotermalną wykorzystuje się w 64 krajach, a łączna moc działających elektrowni geotermalnych wynosi 11,4 GW (2012 rok). Jest ona najistotniejszym źródłem energii na Islandii i Filipinach. W Unii Europejskiej z energii geotermalnej pochodzi 0,84% produkowanej energii pierwotnej. W Polsce instalacje geotermalne dostarczające ciepło do systemu ciepłowniczego działają w sześciu miejscach, m.in. na obszarze Podhala i odpowiadają za 0,03% produkowanej energii pierwotnej.

context: Głównym sposobem pozyskiwania energii geotermalnej jest tworzenie odwiertów do zbiorników gorących wód geotermalnych. W pewnej odległości od otworu czerpalnego wykonuje się drugi otwór, którym wodę geotermalną po odebraniu od niej ciepła, wtłacza się z powrotem do złoża. Wody geotermiczne są z reguły mocno zasolone, jest to powodem szczególnie trudnych warunków pracy wymienników ciepła i innych elementów armatury instalacji geotermicznych. Energię geotermiczną wykorzystuje się w układach centralnego ogrzewania jako podstawowe źródło energii cieplnej. Drugim zastosowaniem energii geotermicznej jest produkcja energii elektrycznej. Jest to opłacalne jedynie w przypadkach źródeł szczególnie gorących. Zagrożenie jakie niesie za sobą produkcja energii geotermicznej to zanieczyszczenia wód głębinowych, uwalnianie radonu, siarkowodoru i innych gazów.
qas: question: Jaka jest jedyna metoda eksploatacji energii geotermalnej?
answers: text: tworzenie odwiertów do zbiorników gorących wód geotermalnych
generative_answer: tworzenie odwiertów do zbiorników gorących wód geotermalnych

question: Jak wygląda proces wykonywania odwiertu?
answers: text: W pewnej odległości od otworu czerpalnego wykonuje się drugi otwór, którym wodę geotermalną po odebraniu od niej ciepła, wtłacza się z powrotem do złoża
generative_answer: W pewnej odległości od otworu czerpalnego wykonuje się drugi otwór, którym wodę geotermalną po odebraniu od niej ciepła, wtłacza się z powrotem do złoża

question: Czemu wody geotermiczne charakteryzują się występowaniem dużej ilości soli?
plausible_answers: text: szczególnie trudnych warunków pracy wymienników ciepła i innych elementów armatury instalacji geotermicznych
generative_answer: przez szczególnie trudne warunki pracy wymienników ciepła i innych elementów armatury instalacji geotermicznych

question: Gdzie korzysta się z tak pozyskanej energii?
answers: text: w układach centralnego ogrzewania jako podstawowe źródło energii cieplnej. Drugim zastosowaniem energii geotermicznej jest produkcja energii elektrycznej
generative_answer: w układach centralnego ogrzewania, w produkcji energii elektrycznej

question: Jakie mogą wystąpić konsekwencje eksploatacji energii geotermicznej?
answers: text: zanieczyszczenia wód głębinowych, uwalnianie radonu, siarkowodoru i innych gazów
generative_answer: zanieczyszczenia wód głębinowych, uwalnianie radonu, siarkowodoru i innych gazów

context: Energia geotermalna naturalnie wydostaje się na powierzchnię Ziemi z mocą około 46 TW.
Średni strumień geotermalny to około 0,063 W/m² – nie jest on zbyt duży, ale zasoby tej energii są praktycznie niewyczerpywalne, ze względu na ogromną objętość Ziemi. Strumień ten daje średni gradient temperatury (wzrost w kierunku środka) 25 K/km. Jest to niewystarczające do eksploatacji bezpośredniej, dlatego w geotermii istotne są tzw. rejony hipertermiczne (gradient większy od 80 K/km) i semitermiczne (od 40 do 80 K/km). Rejony hipertermiczne to przede wszystkim obszary radiogeniczne (duża zawartość pierwiastków radioaktywnych), obszary wysokiego strumienia ciepła (skały o bardzo dużej przewodności cieplnej) i punktowe źródła ciepła (zasoby magmy, wody geotermalne). W tych rejonach zasoby geotermalne występują jako petrotermiczne (energia zgromadzona w skałach) i hydrotermiczne (w wodzie).
qas: question: Dlaczego pokłady energii geotermalnej są właściwie niewyczerpalne?
answers: text: ze względu na ogromną objętość Ziemi
generative_answer: ze względu na ogromną objętość Ziemi

question: Czym skutkuje fakt, że średni gradient temperatury wytwarzany przez strumień geotermalny nie jest wystarczający do eksploatacji bezpośredniej?
answers: text: w geotermii istotne są tzw. rejony hipertermiczne (gradient większy od 80 K/km) i semitermiczne (od 40 do 80 K/km)
generative_answer: w geotermii istotne są tzw. rejony hipertermiczne (gradient większy od 80 K/km) i semitermiczne (od 40 do 80 K/km)

question: Jakie tereny można zaliczyć do tak zwanych rejonów hipertermicznych?
answers: text: obszary radiogeniczne (duża zawartość pierwiastków radioaktywnych), obszary wysokiego strumienia ciepła (skały o bardzo dużej przewodności cieplnej) i punktowe źródła ciepła (zasoby magmy, wody geotermalne)
generative_answer: obszary radiogeniczne (duża zawartość pierwiastków radioaktywnych), obszary wysokiego strumienia ciepła (skały o bardzo dużej przewodności cieplnej) i punktowe źródła ciepła (zasoby magmy, wody geotermalne)

question: W jakich formach można znaleźć zasoby geotermalne w rejonach semitermicznych?
plausible_answers: text: jako petrotermiczne (energia zgromadzona w skałach) i hydrotermiczne (w wodzie)
generative_answer: jako petrotermiczne (energia zgromadzona w skałach) i hydrotermiczne (w wodzie)