Hvordan fungerer geotermisk kraftproduksjon?
Geotermisk kraftproduksjon fungerer ved å trekke ut energi fra varme dypt inne i jorden. Noen steder, for eksempel øyene Island, Filippinene og Japan, er geotermiske varme kilder vanlig, noe som gjør energien lett tilgjengelig. Andre steder finnes tilstrekkelig varme bare 1,6 km under overflaten, noe som gjør utvinning av geotermisk energi upraktisk. Hull gravd ned til dette nivået hvor som helst kan vanligvis brukes til å produsere geotermisk energi.
Den første stasjonen for geotermisk kraftproduksjon ble bygd 4. juli 1904 ved Larderello tørre dampfelt i Italia og testet av Prince Piero Ginori Conti, noe som gjorde bruk av geotermisk kraftproduksjon litt over et århundre gammelt. Likevel er geotermisk kraftproduksjon ikke en viktig energikilde over hele verden, og utgjør bare rundt 0,1% av den globale kraften, eller en kapasitet på rundt 100 gigawatt. Geotermisk energi brukes bare mye av landene på Filippinene og Island, der de utgjør 15-20% av elektrisitetsproduksjonen.
Den vanligste driftsmetoden for et geotermisk anlegg er den binære syklusen, hvorved moderat varmt vann fra grunne geotermiske varmekilder føres over rør, kalt en varmeveksler, som inneholder en sekundær væske - typisk butan eller pentan-hydrokarbon - med et kokepunkt mye lavere enn vann. Varmen får sekundærvæsken til å blinke til damp, som driver turbiner som genererer strøm. Væsken kondenseres deretter og brukes til flere sykluser. Trykket på sekundærvæsken er vanligvis ganske høyt, rundt 500 PSI.
Geotermisk energi med varm tørr bergart er en annen type geotermisk kraftproduksjon; denne metoden pumper vann dypt ned i jorden og setter den i kontakt med den varme, tørre bergarten som gir metoden navnet. Bergarten varmer vannet, som deretter pumpes ut og brukes enten direkte med dampturbiner, eller pumpes gjennom et binært syklus-system. Også kjent som Enhanced Geothermal Systems, disse plantene har en levetid på omtrent 20 til 30 år før berget avkjøles for langt til at anlegget er økonomisk. Full varme gjenvinner om 50-100 år.
En annen type geotermisk kraftproduksjon er flash-dampanlegg. Disse plantene trekker varmt vann med høyt trykk fra dypt i jorden opp i tanker, der trykkfallet får vannet til å sprekke i damp, som deretter brukes til å vri turbiner. En av de eldste typene er direkte varme, som trekker varmt vann fra nær jordoverflaten inn i rør for bruk til å varme opp bygninger, varme vann til fiskeoppdrett, dyrke planter i drivhus, pasteurisere melk osv. Dette fungerer bare i områder der det er tilstrekkelig varmt vann er tilgjengelig nær overflaten.