Geotermálna energia ako zdroj energie vo svete

Geotermálna energia je tiché teplo ukryté pod našimi nohami – čistý, obnoviteľný zdroj, ktorý môže zásobovať domácnosti aj priemysel teplom a elektrinou. V tomto článku sa dozviete, ako geotermálna energia funguje, kde ju nájdeme, aké sú jej výhody a limity – a prečo môže byť kľúčom k udržateľnej energetickej budúcnosti.

Čo je geotermálna energia a ako funguje?

Geotermálna energia je teplo zo zemského vnútra, ktoré vzniká najmä rozpadom rádioaktívnych prvkov ako urán, tórium a draslík v zemskom plášti. Toto teplo sa prenáša smerom k povrchu a môže byť využité na výrobu elektriny, vykurovanie či chladenie budov.

Ako funguje získavanie geotermálnej energie:

• Vŕtaním do zeme sa dosiahne horúca voda alebo para.
• Para sa privádza do turbíny, ktorá vyrába elektrinu.
• Nízko-teplotné systémy využívajú teplo priamo na vykurovanie či ohrev vody.
• Teplá voda sa môže použiť aj na chladenie alebo v priemysle.

Geotermálna energia sa využíva najmä v oblastiach s vulkanickou činnosťou (napríklad Island, Nový Zéland, Filipíny alebo Kalifornia), ale pomocou moderných technológií sa dá získať aj v menej aktívnych regiónoch – napríklad v Nemecku (Bavorsko), Francúzsku (Île-de-France), Maďarsku (Szeged), Dánsku či dokonca aj na Slovensku (napr. Galanta). Tieto oblasti využívajú predovšetkým nízkoteplotné zdroje vhodné na vykurovanie a priemyselné využitie.

 Zaujímavosť
 V niektorých oblastiach Islandu sa geotermálne potrubia používajú nielen na vykurovanie domov, ale aj na odhrievanie chodníkov a ciest, aby sa zabránilo poľadovici počas zimy.

Ak chcete pochopiť princíp geotermálnej energie ešte detailnejšie, pozrite si toto krátke video od SEAS:

Pôvod geotermálnej energie 

Geotermálna energia, ktorá využíva teplo uložené vo vnútri Zeme, je v súčasnosti dôležitou a ekologicky prijateľnou formou obnoviteľnej energie.

Jej história a vývoj sú pozoruhodné a mnohí si nevedia predstaviť moderný energetický sektor bez tejto dôležitej zložky.

História využitia geotermálnej energie siaha až do vzdialenej minulosti. Už staroveké civilizácie, ako boli Rímska ríša, Čína a Grécko, využívali geotermálnu energiu na kúrenie a liečebné účely. 

Prvým verejným geotermálnym vykurovacím systémom bol systém vybudovaný v roku 1892 v meste Boise, Idaho, v Spojených štátoch. 

Počas 20. storočia sa postupne zvyšoval záujem o využitie geotermálnej energie a začala sa vyvíjať aj technológia na jej efektívne využitie. 

V súčasnosti je geotermálna energia využívaná na celom svete a je súčasťou mnohých energetických stratégií krajín, ktoré sa snažia diverzifikovať svoj energetický mix.
 

Spôsoby využitia geotermálnej energie

Využitie geotermálnej energie môže byť rozdelené do dvoch hlavných kategórií - výroba tepla a výroba elektriny. 

Pri výrobe tepla je geotermálna energia využívaná na kúrenie a výrobu teplej vody pre domácnosti a priemyselné účely. Tento proces sa často využíva v oblastiach s vysokoteplotnými zdrojmi, kde geotermálna voda prirodzene vychádza na povrch. 

Na druhej strane, pri výrobe elektriny je geotermálna energia využívaná na poháňanie turbín, čo vytvára elektrickú energiu. Tento proces je bežnejší v regiónoch so sopečnou činnosťou alebo s geotermálnymi prameňmi, ktoré sú schopné produkovať dostatočné množstvo pary na pohon turbín.

V súčasnosti prebieha výskum a vývoj nových technológií, ktoré umožňujú efektívnejšie využitie geotermálnej energie a znižujú tak náklady na jej získavanie. 

S rastúcim dôrazom na ekologickú udržateľnosť a obnoviteľné zdroje energie sa očakáva, že geotermálna energia bude mať ešte významnejšiu úlohu v globálnom energetickom sektore v nasledujúcich desaťročiach.

Výhody a nevýhody geotermálnej energie

Geotermálna energia patrí medzi najspoľahlivejšie obnoviteľné zdroje, no ako každý systém, má svoje silné aj slabšie stránky. Pri rozhodovaní o jej využití je dôležité poznať obe strany.

Výhody geotermálnej energie:

• Nízke emisie: Pri výrobe energie nevzniká takmer žiadne znečistenie ani skleníkové plyny.
• Stabilná dodávka energie: Funguje nepretržite, bez ohľadu na dennú dobu či počasie.
• Nízke prevádzkové náklady: Počiatočná investícia je síce vyššia, ale samotná prevádzka je lacná a spoľahlivá.
• Dlhá životnosť systémov: Kvalitná technológia vydrží desiatky rokov bez výrazných výkonových strát.
• Energetická sebestačnosť: Vhodná pre domácnosti, firmy aj samosprávy, ktoré chcú znížiť závislosť od externých dodávateľov.

Nevýhody geotermálnej energie:

• Vysoké vstupné náklady: Vŕtanie, projekt a inštalácia si vyžadujú značný kapitál na začiatku.
• Závislosť od geologických podmienok: Nie každá lokalita má vhodné podložie pre ekonomicky výhodné využitie.
• Environmentálne riziká: V niektorých prípadoch môže dôjsť k narušeniu podzemných vôd alebo k miernym seizmickým javom.
• Obmedzená škálovateľnosť: Veľké geotermálne elektrárne sú efektívne najmä v oblastiach so sopečnou alebo tektonickou aktivitou.

Potenciál pre miestnu ekonomiku

Geotermálna energia má významný potenciál pre miestnu ekonomiku a dlhodobú udržateľnosť, čo môže prispieť k rôznorodým oblastiam vrátane ekonomiky, životného prostredia a spoločenského rozvoja. Tu je niekoľko faktorov, ktoré zdôrazňujú jej potenciál:

Rozvoj miestneho hospodárstva

• Vytváranie pracovných miest
• Rozvoj priemyslu a služieb

Dlhodobá udržateľnosť

• Nízke emisie a environmentálna udržateľnosť
• Diverzifikácia zdrojov energie
• Stimulácia výskumu a inovácií

Je však dôležité si uvedomiť, že úspešné využitie geotermálnej energie v miestnej ekonomike a dlhodobá udržateľnosť vyžadujú komplexný prístup zahŕňajúci spoluprácu medzi verejným sektorom, súkromnými podnikmi, miestnymi komunitami a odborníkmi z oblasti životného prostredia a energetiky. 

Preto je kľúčové zabezpečiť, aby boli pri vývoji geotermálnej energie zohľadnené sociálne, environmentálne a ekonomické potreby miestnych komunít a aby bol zohľadnený dlhodobý udržateľný rozvoj.

Geotermálna energia na Slovensku

Geotermálna energia na Slovensku má veľký, no zatiaľ málo využitý potenciál, najmä kvôli vysokým investičným nákladom a pomalému rozvoju infraštruktúry, pričom južné Slovensko a východné regióny ako Košice disponujú kvalitnými ložiskami. 

Práve v Košiciach sa realizuje najväčší geotermálny projekt v strednej Európe s investíciou viac ako 56 miliónov eur, ktorý má do roku 2028 zabezpečiť štvrtinu tepla mesta z obnoviteľných zdrojov a významne prispieť k rozšíreniu geotermálneho vykurovania na Slovensku

Tu je niekoľko zaujímavostí o geotermálnej energii:

• Najväčšia geotermálna elektráreň sa nachádza v Kalifornii (The Geysers) – viac než 750 MW výkonu.
• Island pokrýva 90 % potreby vykurovania geotermálnou energiou.
• Yellowstone je domovom viac než polovice svetových gejzírov a termálnych prameňov.
• NASA skúma využitie geotermálnej energie pre základne na iných planétach.
• Kola Superdeep Borehole v Rusku – najhlbší vrt sveta (12 262 m), pôvodne určený na výskum.

Tieto zaujímavosti ukazujú rozmanitosť a dôležitosť geotermálnej energie vo svete, ako aj jej rôzne využitia a vplyv na rôzne aspekty spoločnosti a prírody.

Najhlbšie geotermálne vrty

Kola Superdeep Borehole, Rusko: Najhlbší vŕt na svete a bol vyvŕtaný v rokoch 1970 až 1994. Hĺbka vrtu dosiahla neuveriteľných 12 262 metrov (40 230 stôp). 

Hoci pôvodne nebol určený na získavanie geotermálnej energie, poskytol významné informácie o štruktúre Zeme a geologickej kompozícii.

Japonský geotermálny vrt v oblasti Kakkonda: Japonsko má niekoľko hlbokých geotermálnych vrtov, ktoré sú využívané na získavanie geotermálnej energie. 

Vrt v oblasti Kakkonda dosiahol hĺbku približne 3732 metrov (12 245 stôp) a slúži na výrobu tepla a elektriny.

Unikátne geotermálne zdroje

Unikátne geotermálne zdroje a ich využitie vo svetových prírodných parkoch:

Rotorua termálne oblasti, Nový Zéland: 

Tieto termálne oblasti sú známe svojimi horúcimi prameňmi a lávovými poliami, ktoré sú dôležitou turistickou atrakciou.  Geotermálna energia je využívaná na výrobu tepla, elektriny a liečebné účely vo wellness a kúpeľných zariadeniach.

Yellowstonský národný park, USA: 

Tento národný park je známy svojimi unikátnymi geotermálnymi zdrojmi, ako sú horúce pramene, gejzíry a termálne plochy. Geotermálna energia je využívaná na vykurovanie budov a chodníkov, čo umožňuje návštevníkom po celý rok vychutnať krásu parku.
 

Má geotermálna energia budúcnosť?

Význam geotermálnej energie v súčasnom energetickom sektore je zreteľný a poskytuje rôzne výhody, ktoré ovplyvňujú boj proti zmene klímy a diverzifikáciu energetických zdrojov.

Zhodnotenie týchto prínosov podčiarkuje dôležitosť geotermálnej energie ako kľúčového hráča v udržateľnom energetickom sektore.

Je potrebné ďalej podporovať výskum a inovácie v tejto oblasti s cieľom maximalizovať jej potenciál a presadzovať jej trvalo udržateľné využitie vo svete.
 

Ing. Rastislav Tvarog

Energetický špecialista a audítor

info@twg.sk