Energie din interiorul Pământului. Întrebări și răspunsuri despre energia geotermală.

Pământul – prin rocile și fluidele fierbinți din scoarța terestră – reprezintă o sursă de energie regenerabilă, ce poate fi utilizată pentru încălzire și pentru producția de energie electrică. În prezent, la nivelul publicului larg, utilizarea apei cu temperaturi înalte din acvifere are mai multă notorietate; aceasta situație se datorează, printre altele, faptului că în România există zone în care încălzirea se realizează deja cu ajutorul acestei tehnologii, și anume municipiile Oradea și Beiuș. Remarcăm faptul că Beiușul este localitatea cu prețul cel mai scăzut la încălzire din întreaga Românie. În articolul de astăzi, vom vorbi, pe scurt, despre un alt sistem de exploatare a geotermiei, cel numit cu buclă închisă (closed-loop), o tehnologie promițătoare, ce exploatează temperaturile ridicate al straturilor de roci din scoarța terestră.

 

1. 1. Ce presupune sistemul cu buclă închisă?

 

Utilizarea sistemul cu buclă închisă pentru obținerea de căldură destinată încălzirii și generării de curent electric presupune:

 

1. 1. Forarea la mare adâncime. Este vorba despre adâncimi foarte mari, de câteva mii de metri, în apropierea stratului de rocă magmatică, unde temperaturile ating aproximativ 300°C.
   2. Introducerea unor conducte realizate dintr-un material termoconductor în sol.
   3. Captarea căldurii subterane. Asemănător unui radiator prin care este recirculată apa, sistemul de conducte captează căldura și o aduce la suprafață sub formă de lichid fierbinte, care este apoi transformat în cadrul centralei de cogenerare atât în energie electrică, cât și în energie termică.

 

 

Sursă imagine: energy.gov

 

 

1. 1. Care este diferența față de sistemul tradițional, cu buclă deschisă (open-loop)?

 

Simplificând, sistemul cu buclă deschisă funcționează astfel:

 

1. 1. Apa subterană este preluată de la un acvifer* din apropiere (este extrasă dintr-un depozit subteran de apă la temperaturi înalte).
   2. Apa este direcționată către o pompă de căldură geotermală de interior.
   3. Apa este evacuată înapoi printr-un puț sau este direcționată către un iaz sau un șanț de drenaj, conform reglementărilor locale.

 

Acest sistem cunoaște 2 limitări, pe care sistemul cu buclă închisă le eludează:

 

• • Pentru aplicațiile geotermale tradiționale (în sistem cu buclă deschisă), resursa de apă, adică rezervorul de apă fierbinte, trebuie să se afle în apropierea unui furnizor de încălzire urbană sau industrială.
  • Sistemele geotermale convenționale funcționează numai acolo unde gradienții geotermali** sunt mari.

 

 

Sursă imagine: energy.gov

 

 

1. 1. Care sunt beneficiile utilizării sistemului cu buclă închisă?

 

Sistemul closed-loop oferă mai multe beneficii față de alte sisteme de exploatare a geotermiei:

 

• • nu utilizează resurse naturale, deoarece nu extrage apă fierbinte (geotermală) din subteran.
  • nu necesită dispozitive de pompare, deoarece lichidul fierbinte este returnat la suprafață prin termosifon natural***.
  • nu utilizează fracturarea hidraulică, deci nu există niciun risc de seismicitate indusă.
  • nu se eliberează dioxid de carbon sau gaze cu efect de seră.
  • costurile de exploatare sunt mai mici decât în cazul sistemelor geotermale tradiționale.
  • este scalabilă, fiind mai puțin dependentă de anumite condiții geologice comparativ cu tehnologia open-loop.

 

 

2. 2. Acest sistem este o noutate?

 

Da, această tehnologie reprezintă o noutate, nu a fost încă folosită în România, dar a fost testată și dezvoltată în Canada, SUA și Germania.

În Canada, bucla de testare este în funcțiune din 2019, în timp ce în Germania (proiectul Geretsried), operațiunile de foraj sunt încă în curs de desfășurare.

 

3. 3. Există legislație în România care să reglementeze această tehnologie?

 

Utilizarea și exploatarea pe scară largă a energiei geotermale se supune Legii Minelor 85/2003.

Prin revizuire, aceasta ar putea oferi susținere pentru dezvoltarea tehnologiei closed-loop. Dintre îmbunătățirile necesare, amintim:

 

• • Definire mai clară a energiei geotermale;
  • Extinderea terminologiei, adaptată la noile tehnologii;
  • Simplificarea proceselor de autorizare.

 

 

 

4. 4. De ce este important pentru România să dezvolte proiecte în sistemul cu buclă închisă?

 

Tehnologia closed-loop oferă câteva beneficii importante pentru țara noastră:

 

• • reprezintă o sursă sigură și curată de energie, la prețuri competitive. Un singur sistem poate fi utilizat pentru a încălzi 16.000 de locuințe.
  • necesită investiții importante, ce contribuie la creșterea economică. Conduce la crearea de noi locuri de muncă.
  • impactul asupra mediului, a solului, a ambientului sonor și a calității aerului este foarte redus.

 

 

5. 5. Este energia geotermală o energie scumpă?

 

Ca și în cazul altor tehnologii moderne, energia geotermală presupune o investiție importantă pentru dezvoltarea propriu-zisă. Cu toate acestea, costurile de exploatare sunt mai reduse, iar investițiile sunt acoperite în timp.

*acvifer = orizont purtător de apă alcătuit dintr-o formație geologică în care s-a acumulat apă și care poate transmite apă în cantități suficiente pentru a servi ca sursă de alimentare. (Sursă: Morar, Florica – Dicționar explicativ – Științele Pământului, Editura Ioan Ionescu de la Brad, 2015)

** gradient geotermal = variația temperaturii în funcție de adâncime

*** termosifon natural : lichidul fierbinte are o greutate specifică care îi permite să urce prin conducta de ieșire.