Wie man Geothermie in der heutigen Welt optimal nutzt

La geothermische Energie Es ist eine der Energien verlängerbar älter und gleichzeitig weniger genutzt, wenn wir es mit anderen wie Solar- oder Windenergie vergleichen. Obwohl es sich um eine seit Jahrzehnten bekannte Technologie handelt, hat ihr Einsatz in den letzten Jahren aufgrund der steigenden Nachfrage nach nachhaltigen und sauberen Energiequellen an Bedeutung gewonnen.

Geothermie nutzt die innere Wärme der Erde, um Strom zu erzeugen oder zu heizen. Durch Bohren der Erdoberfläche in Gebieten mit hoher thermischer Aktivität können Sie tiefere Schichten erreichen, in denen die Temperatur hoch genug ist, um Wasser zu erhitzen. Bei diesem Prozess wird Dampf freigesetzt, der zum Antrieb von Turbinen verwendet wird, die an Stromgeneratoren angeschlossen sind, oder direkt zur Beheizung städtischer und ländlicher Infrastruktur. Die Gewinnung dieser Wärme erfolgt hauptsächlich an bestimmten Orten, die durch das Vorhandensein geologischer Faktoren wie Vulkane oder tektonische Verwerfungen gekennzeichnet sind, was zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Geothermieanlagen auf dem Planeten führt.

Der Prozess der geothermischen Energiegewinnung

Nutzen Sie die geothermische Energie Dabei handelt es sich um einen technischen Prozess, der das Bohren in die Erde an Orten erfordert, an denen die Untergrundtemperatur hoch genug ist, um thermische Ressourcen zu nutzen. Diese Art von Energie kommt in Tiefen zwischen 3.000 und 10.000 Metern unter der Erdoberfläche vor. In diesen Tiefen wird das Grundwasser durch das heiße Gestein erhitzt, bis es Temperaturen von teilweise über 300 °C erreicht.

Das Verfahren beginnt mit dem Bohren von Brunnen, die die Entnahme von Wasser und Dampf aus dem Erdinneren ermöglichen. Dieser Dampf wird geleitet, um eine oder mehrere Turbinen in Gang zu setzen, die an elektrische Generatoren angeschlossen sind. Nach der Nutzung können Wasser und Dampf wieder in den Untergrund eingespritzt werden, sodass der Kreislauf von neuem beginnen kann geschlossener Kreislauf Dadurch wird der massive Abbau unterirdischer Ressourcen minimiert.

Arten von geothermischen Ressourcen

Es gibt verschiedene Arten geothermischer Ressourcen, die zur Energieerzeugung genutzt werden können:

• Trockene Geothermiesysteme: Sie bestehen aus Gebieten, in denen die unterirdischen Gesteinsformationen kein Wasser enthalten, aber ausreichend hohe Temperaturen aufweisen. Diese Systeme erfordern die Injektion von Wasser in das Gestein, um Dampf zu erzeugen.
• Trockendampfbehälter: Bei dieser Art von System wird der Dampf in unterirdischen Hohlräumen eingeschlossen. Dieser Dampf kann direkt zum Antrieb der Turbinen entnommen werden.
• Warmwasserspeicher: Sie kommen am häufigsten vor. In diesen Stauseen hat das Grundwasser eine hohe Temperatur und wird nach der Entnahme zu Dampf, wenn der Druck abgelassen wird.
• Erweiterte Geothermiesysteme (EGS): Hier werden Gesteinsformationen durch Aufbrechen verändert (ähnlich dem hydraulischen Aufbrechen in der Gasindustrie), wodurch Wasser durch die Risse zirkulieren und sich erhitzen kann, wodurch Dampf entsteht.

Technisch gesehen gibt es mehrere Möglichkeiten, Erdwärme in Strom umzuwandeln:

1. Trockendampfanlagen: Sie nutzen direkt geothermischen Dampf, um die Turbinen anzutreiben.
2. Entspannungsdampfanlagen: Das unter hohem Druck stehende heiße Wasser wird dekomprimiert und in Dampf umgewandelt, der anschließend die Turbinen antreibt.
3. Binäre Kreislaufanlagen: Es wird eine Sekundärflüssigkeit mit einem niedrigeren Siedepunkt als Wasser verwendet, wodurch Energie in Formationen mit niedrigeren Temperaturen erzeugt werden kann.

Vorteile der Nutzung von Geothermie

Geothermie hat zahlreiche Vorteile, die sie zu einer attraktiven Alternative zu anderen erneuerbaren Energiequellen machen:

• Ist ein nachwachsende Rohstoffe, da die im Erdinneren verfügbare Menge an Wärmeenergie im menschlichen Maßstab praktisch unbegrenzt ist.
• Es ist in der Lage, ständig Energie zu erzeugen 24 Stunden des Tages, im Gegensatz zu Solar- oder Windenergie, die von den Wetterbedingungen und der Tageszeit abhängig sind.
• Geothermie hat eine geringer CO2-Fußabdruck, was zur Eindämmung des Klimawandels beiträgt. Es gibt keine Verbrennungen oder nennenswerte Treibhausgasemissionen.
• Die Geothermieanlagen nehmen wenig Platz ein im Vergleich zu Solar- oder Wasserkraftwerken.

Darüber hinaus belegen internationale Studien, dass Geothermie für viele eine Schlüssellösung sein kann Entwicklungsländer die ein erhebliches geothermisches Potenzial haben. Regionen mögen Afrika, Asien und Teile von Südamerika Sie verfügen über riesige geothermische Ressourcen, die dazu beitragen könnten, ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und den Zugang zu Elektrizität zu verbessern.

Neuer Trend: Geothermie weltweit

Geothermie hat in Ländern wie z. B. besondere Bedeutung erlangt USA e Indonesien, die sowohl bei der installierten Kapazität als auch bei neuen Projekten weltweit führend sind. Die Vereinigten Staaten ihrerseits haben im Jahr 3.900 eine installierte Kapazität von mehr als 2023 MW erreicht, während Indonesien seine Kapazität auf 2.418 MW erweitert hat, wobei erhebliche Investitionen in den Ausbau in den kommenden Jahren gesteckt wurden.

Andere Länder wie Türkiye, Philippinen y Mexiko Auch in diesem Bereich haben sie Fortschritte gemacht. Türkiye beispielsweise hat es im Jahr 1.600 geschafft, die installierte Kapazität von 2023 MW zu überschreiten, und obwohl das Wachstum langsamer ist, bleibt es eines der führenden Länder in Europa.

Herausforderungen und Nachteile

Trotz ihrer vielen Vorteile ist die Nutzung der Geothermie nicht ohne Herausforderungen. Die erste Einschränkung besteht darin, dass nur in bestimmten geografischen Gebieten, beispielsweise solchen mit vulkanischer Aktivität und tektonischen Verwerfungen, geothermische Ressourcen in Mengen vorhanden sind, die zur Energieerzeugung genutzt werden können. Folglich ist seine Umsetzung auf globaler Ebene begrenzt.

Darüber hinaus hohe Explorations- und Bohrkosten Initialen sind ein entscheidender Faktor. Das Bohren in große Tiefen ist ein äußerst kostspieliger Prozess und die Explorationsphase birgt Risiken, da der Erfolg bei der Gewinnung effizienter Ressourcen nicht immer garantiert ist.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Stromerzeugung zwar konstant sein kann, sobald die Anlage in Betrieb ist, ihre Auslastungsfähigkeit jedoch stark von den geologischen Bedingungen des Standorts abhängt. Schwankungen in der Verfügbarkeit thermischer Ressourcen können zu Schwankungen in der Anlageneffizienz führen.

Es ist auch zu beachten, dass in einigen Fällen eine unsachgemäße Nutzung von Anlagen zu einer Verschlechterung des Untergrunds führen kann, was zu Schäden an Grundwasserleitern führen oder sogar kleinere Erdbeben auslösen kann verursachte Erdbeben.

Daher müssen immer noch wirtschaftliche und technische Hürden überwunden werden, damit die Geothermie weltweit expandieren kann. Diese Einschränkungen werden jedoch durch technologische Fortschritte und die Implementierung von Risikominderungssystemen angegangen.

Mit laufenden Projekten und der kontinuierlichen Weiterentwicklung neuer Bohr- und Erzeugungstechnologien positioniert sich Geothermie weiterhin als eine der nachhaltigsten und strategisch tragfähigsten Lösungen für die Zukunft der globalen Energie.