Глава 9.5: Геотермальна енергія: гарячі породи, удосконалені геотермальні системи та геотермальні теплові насоси

Геотермальна енергія - це тепло, яке виходить із надр Землі. Термін «геотермальний» походить від двох грецьких слів geo, що означає «земля», і thermos, що означає «тепло». Геотермальна енергія використовувалася тисячоліттями, коли стародавні римляни та греки використовували гарячі джерела для обігріву приміщень і купання.

Наприкінці 19 століття в Італії поблизу Лардерелло була побудована перша геотермальна електростанція. Завод використовував пару з джерела гарячої води для живлення генератора. Перша комерційна геотермальна електростанція в Сполучених Штатах була побудована в 1960 році в Каліфорнії, і з тих пір технологія розширюється.

Геотермальна енергія використовується за допомогою трьох основних типів систем: прямого використання, електростанції з подвійним циклом і парові електростанції. Системи прямого використання циркулюють геотермальну воду безпосередньо в будівлях для забезпечення теплом, тоді як системи бінарного циклу використовують тепло геотермальної води для випаровування вторинної рідини, яка, у свою чергу, приводить в дію турбіну. Електростанції із швидкою парою є найпоширенішим типом геотермальних електростанцій, які використовують гарячу воду під тиском для виробництва пари, яка приводить в дію турбіну.

Переваги геотермальної енергії включають низький вуглецевий слід, надійність і довговічність. На відміну від сонячної та вітрової енергії, геотермальна енергія може забезпечити базове навантаження, що означає, що вона може генерувати електроенергію безперервно без необхідності зберігання енергії. Крім того, геотермальні ресурси можуть зберігатися століттями, що робить їх стійким і довгостроковим енергетичним рішенням.

Однак існують також деякі проблеми, пов'язані з геотермальною енергією. Однією з головних проблем є обмежена доступність геотермальних ресурсів, які, як правило, розташовані в певних регіонах і доступ до яких може бути важким і дорогим. Крім того, розробка геотермальних ресурсів може мати негативний вплив на навколишнє середовище, наприклад, викид парникових газів і потенційне забруднення ґрунтових вод.

Незважаючи на ці виклики, геотермальна енергія має потенціал відігравати важливу роль у задоволенні світових енергетичних потреб сталим та екологічно чистим способом. Оскільки технологія продовжує вдосконалюватися, а витрати зменшуються, геотермальна енергія, ймовірно, стане все більш життєздатним і привабливим варіантом відновлюваної енергії.