La geothermal na enerhiya Ito ay isa sa pinakamahalaga at hindi gaanong kilalang pinagmumulan ng renewable energy. Sinasamantala ng teknolohiyang ito ang init na nakaimbak sa ilalim ng ibabaw ng Earth upang makagawa heating, cooling at domestic hot water (DHW) sa mga tahanan, industriya at iba pang mga gusali. Sa artikulong ito, susuriin natin kung paano ito gumagana, ang mga pakinabang, disadvantage at paghahambing nito sa iba pang mga teknolohiya tulad ng aerothermal energy.
Paano gumagana ang geothermal energy?
La geothermal na enerhiya Ito ay batay sa kakayahan ng Earth na iimbak ang init na ginawa sa loob. Gamit ang geothermal heat pump, posibleng kunin ang init na ito at gamitin ito init sa taglamig, malamig sa tag-araw at magbigay ng domestic mainit na tubig. Ang proseso ay batay sa isang closed circuit kung saan ang isang likido (isang pinaghalong tubig at glycol) ay umiikot sa pamamagitan ng mga tubo na nakabaon sa ilalim ng lupa.
Sa taglamig, ang likidong ito ay sumisipsip ng init mula sa ilalim ng lupa, na nasa pare-parehong temperatura, at inililipat ito sa gusali. Sa tag-araw, ang proseso ay nababaligtad: ang init sa loob ng gusali ay inililipat sa subfloor, natural na pinapalamig ang silid. Ang sistemang ito ay lubos na mahusay, gumagamit ng mas kaunting kuryente kaysa sa tradisyonal na mga sistema ng pag-init at air conditioning.
Ang ganitong uri ng enerhiya ay hindi maubos at magagamit 365 araw sa isang taon, Ang 24 oras ng araw. Ang isa sa mga mahusay na bentahe sa iba pang mga renewable energies tulad ng solar o hangin, ay iyon ang pagganap ay hindi nakasalalay sa mga kondisyon ng panahon (araw, hangin, ulan, atbp.). Ang enerhiyang geothermal ay matatag at tuluy-tuloy.
Mga aplikasyon ng geothermal na enerhiya
Ang enerhiyang geothermal ay kasalukuyang may ilang mahahalagang aplikasyon, kapwa sa mga setting ng tirahan at industriya. Tingnan natin sila sa ibaba.
- Pag-init at paglamig: Gaya ng nabanggit namin dati, ang mga geothermal heat pump ay nagbibigay ng pagpainit sa taglamig at paglamig sa tag-araw, na may instalasyon na maaaring iakma sa underfloor heating system o fan coils.
- Produksyon ng kuryente: Sa ilang partikular na lugar sa mundo kung saan ang geothermal resources ay mataas ang temperatura (higit sa 150ºC), posibleng makabuo ng kuryente gamit ang mga steam turbine.
- Mga pasilidad sa industriya at agrikultura: Sa mga industriya tulad ng agrikultura, ang geothermal energy ay maaaring gamitin sa air-condition ng malalaking bodega o greenhouse, na nagpapataas ng ani ng agrikultura sa mas malamig na klima.
Mga uri ng geothermal resources
Ang geothermal resources ay nahahati sa tatlong malawak na kategorya ayon sa kanilang temperatura.
- Mataas na temperatura (higit sa 150 ºC): Karaniwang nauugnay ang mga ito sa mga phenomena ng bulkan o mga lugar ng aktibidad ng tectonic. Sa mga kasong ito, maaaring gamitin ang thermal energy upang makabuo ng kuryente.
- Average na temperatura (sa pagitan ng 90 ºC at 150 ºC): Ang mga mapagkukunang ito ay hindi sapat upang makabuo ng kuryente, ngunit maaari silang magamit para sa pagpainit at ilang pang-industriya na proseso.
- Mababang temperatura (mas mababa sa 90 ºC): Ito ang pinakalaganap at maaaring magbigay sa mga tahanan at gusali ng heating, cooling at DHW.
Mga kalamangan ng geothermal na enerhiya
Ang geothermal na enerhiya ay may maraming mga pakinabang sa iba pang mga mapagkukunan ng enerhiya. Sa ibaba ay detalyado namin ang pinakamahalaga:
- Pare-parehong pagganap: Hindi ito nakasalalay sa kondisyon ng panahon at ang produksyon nito ay matatag sa buong taon.
- Mataas na kahusayan: Ang mga geothermal heat pump ay nag-aalok ng napakataas na pagganap, na may coefficient of performance (COP) na higit sa 4, iyon ay, para sa bawat kilowatt ng elektrikal na enerhiya na natupok, higit sa 4 kilowatts ng thermal energy ang nagagawa.
- Mas kaunting epekto sa kapaligiran: Hindi ito naglalabas ng mga nakakalason na gas o nakakaduming mga particle. Sa hindi paggamit ng fossil fuels, hindi ito nakakatulong sa greenhouse effect.
Mga disadvantages ng geothermal na enerhiya
Bagaman maraming pakinabang ang geothermal energy, may ilang mga disbentaha na dapat isaalang-alang bago i-install ang naturang sistema.
- Mataas na paunang pamumuhunan: Ang pag-install ng mga geothermal system ay nangangailangan ng malaking pamumuhunan kumpara sa tradisyonal na mga sistema ng pagpainit o air conditioning. Gayunpaman, ang gastos na ito ay nagbabayad sa mahabang panahon dahil sa mataas na kahusayan nito.
- Nangangailangan ng espasyo: Ang mga pasilidad ay karaniwang nangangailangan ng malaking halaga ng lupa upang ilibing ang mga geothermal circuit pipe.
- Hindi mabubuhay sa lahat ng lokasyon: May mga lugar kung saan ang mga mapagkukunang geothermal ay hindi sapat na naa-access, na naglilimita sa kanilang pagpapatupad.
Geothermal Heat Pump (BCG)
Isa sa mga pinakakilalang aplikasyon ng geothermal energy ay geothermal heat pump, tinatawag ding BCG. Ang mga pangunahing katangian ng sistemang ito ay ang mga sumusunod:
Mataas na kahusayan: Napakahusay ng Geothermal Heat Pumps dahil gumagana ang mga ito sa pinagmumulan ng init (ang ilalim ng lupa) na ang temperatura ay pare-pareho sa buong taon, na iniiwasan ang pagbabago-bago ng meteorolohiko.
Katatagan: Ang mga heat pump ay konektado sa mga heat exchanger na nananatiling matatag sa temperatura sa buong taon, na ginagarantiyahan ang patuloy na pagganap.
Ang mga pump na ito ay hindi lamang nagbibigay ng pag-init sa taglamig at paglamig sa tag-araw, ngunit ito rin ang perpektong pagpipilian para sa painitin muna ang sanitary water, na nag-aambag sa pinagsamang pagtitipid ng enerhiya.
Pag-init at Paglamig na may parehong sistema?
Ang isa sa mga malakas na punto ng parehong geothermal at aerothermal na enerhiya ay ang kanilang kakayahang pagsamahin ang pagpainit at paglamig sa iisang sistema. Sa panahon ng taglamig, ang system ay naglilipat ng init mula sa subfloor patungo sa gusali, habang sa tag-araw, ang system ay nagpapalabas ng init mula sa bahay patungo sa subfloor.
Bilang karagdagan, ang ganitong uri ng pag-install ay maaari ding gamitin upang magpainit ng mga lugar tulad ng swimming pool, na makabuluhang nagpapataas ng pagiging kaakit-akit nito para sa mga may-ari ng mga single-family home o malalaking complex.
Paghahambing ng geothermal energy sa iba pang renewable energy sources
Isang mahalagang aspeto kapag pumipili ng geothermal energy ay ang paghahambing nito sa iba pang renewable energy sources. Gawin natin ito sa susunod.
- Geothermal vs. Enerhiya ng araw: Ang pangunahing bentahe ng geothermal energy sa solar energy ay ang pagganap nito ay hindi nakadepende sa bilang ng mga oras ng sikat ng araw. Habang ang solar energy ay maaaring pasulput-sulpot, ang geothermal ay nag-aalok ng patuloy na pagganap sa buong taon.
- Geothermal vs. Aerothermal: Ang aerothermal energy ay isa pang umuusbong na teknolohiya na gumagana sa katulad na paraan sa geothermal energy, ngunit sa halip na gamitin ang init mula sa subsoil, sinasamantala nito ang init mula sa labas ng hangin. Ang pangunahing pagkakaiba ay ang kahusayan ng mga aerothermal system ay maaaring maapektuhan ng matinding panlabas na temperatura, isang bagay na hindi nangyayari sa geothermal.
- Geothermal vs. Biomass: Ang biomass ay isang renewable energy source batay sa combustion ng organic waste. Hindi tulad ng geothermal, ang biomass ay gumagawa ng mga emisyon at hindi palaging kasing episyente. Sa kabila nito, maaari itong maging mabisang alternatibo sa mga lugar kung saan limitado ang access sa geothermal resources.
Konklusyon
Ang geothermal energy ay isa sa mga pinaka-promising na renewable energy system. Kahit na ang paunang pamumuhunan ay maaaring mataas, ang katatagan ng pagganap nito, ang mataas na kahusayan nito at ang katotohanan na ito ay isang malinis na mapagkukunan ng enerhiya ay mga salik na ginagawang geothermal ang isang ginustong opsyon para sa mga naghahanap ng mga renewable energy system na may kaunting epekto sa kapaligiran. kapaligiran sa buong taon.
Higit pa rito, ang kakayahang pagsamahin ang pagpainit at paglamig sa isang sistema ay ginagawa itong isang kumpleto at napapanatiling solusyon para sa tahanan at industriya.