Hur fungerar geotermisk kraftproduktion?
Geotermisk kraftproduktion fungerar genom att utvinna energi från värme djupt inne i jorden. På vissa platser, till exempel öarna Island, Filippinerna och Japan, är geotermiska varma källor vanliga, vilket gör energin lättillgänglig. På andra platser hittas tillräckligt med värme bara 1,6 km under ytan, vilket gör att utvinning av geotermisk energi är opraktisk. Hål som grävts ner till denna nivå var som helst kan vanligtvis användas för att producera geotermisk energi.
Den första stationen för geotermisk kraftproduktion byggdes den 4 juli 1904 vid Larderello torra ångfält i Italien och testades av Prince Piero Ginori Conti, vilket utnyttjade geotermisk kraftproduktion drygt ett sekel gammalt. Geotermisk kraftproduktion är fortfarande inte en viktig energikälla över hela världen, utan utgör endast cirka 0,1% av den globala kraften, eller en kapacitet på cirka 100 gigawatt. Geotermisk energi används endast i stor utsträckning av länderna på Filippinerna och Island, där de utgör 15-20% av elproduktionen.
Den vanligaste driftsmetoden för en geotermisk anläggning är den binära cykeln, varigenom måttligt varmt vatten från grunda geotermiska värmekällor passeras över rör, kallad en värmeväxlare, som innehåller en sekundär vätska - typiskt butan eller pentan-kolväte - med mycket kokpunkt lägre än vatten. Värmen får den sekundära vätskan att blinka till ånga, vilket driver turbiner som genererar elektricitet. Vätskan kondenseras sedan och används för fler cykler. Trycket på sekundärvätskan är vanligtvis ganska högt, cirka 500 PSI.
Geotermisk energi med varm torr berg är en annan typ av geotermisk kraftproduktion; denna metod pumpar vatten djupt in i jorden och sätter det i kontakt med den heta, torra bergen som ger metoden dess namn. Stenen värmer upp vattnet, som sedan pumpas ut och används antingen direkt med ångturbiner, eller pumpas genom ett binärt cykelsystem. Även känd som Enhanced Geothermal Systems, dessa växter har en livslängd på cirka 20 till 30 år innan berget svalnar för långt för att anläggningen ska vara ekonomisk. Full värme återhämtar sig på 50-100 år.
En annan typ av geotermisk kraftproduktion är flash-ångverk. Dessa växter drar varmt, högtrycksvatten från djupt i jorden upp i tankar, där tryckfallet får vattnet att brista i ånga, som sedan används för att vända turbiner. En av de äldsta typerna är direkt värme, som drar varmt vatten från nära jordytan i rör för användning för att värma byggnader, värmevatten för fiskodling, växa växter i växthus, pastöriserad mjölk etc. Detta fungerar bara i områden där tillräckligt varmt vatten finns tillgängligt nära ytan.