Ugrás a tartalomhoz

Ipari technológiák

Dr. Német Béla (2013)

Pécsi Tudományegyetem

Geotermikus energia hasznosítása. (mélyfúrás, hidraulikus kőzetrepesztés)

Geotermikus energia hasznosítása. (mélyfúrás, hidraulikus kőzetrepesztés)

„Forró víz” bányászata (geotermia kinyerése)

A termálkútból feltörő vizet gáztalanítják, ülepítik és sótartalmát részben eltávolítják, majd a felhasználás helyére szivattyúzzák, a lehűlt vizet pedig valamilyen vízáramba, vízgyűjtőbe vezetik. Amennyiben nincs vízutánpótlás – a termálkutak a rétegenergia csökkenése következtében idővel kevesebb vizet adnak.

A csökkenő víznyomást kompresszorral, búvárszivattyúval lehet növelni, de nem gazdaságos ez az eljárás. A legjobb megoldást a kitermelt és már lehűlt víz visszasajtolása jelenti, mely mérsékli a mély rétegekben található vízszint csökkenését.

2.40. ábra - Termálvíz kitermelés és visszasajtolás sémája

Termálvíz kitermelés és visszasajtolás sémája

http://nol.hu/lap/mo/20090703-solyom_visszakuldte_a_viztorvenyt

Magyarország a Kárpát-medence, mint természetes vízgyűjtő terület részeként, évszázadok óta halmozza a vizet a föld mélyén. Az utóbbi években a vízművek által évente kitermelt víz mennyisége 800 millió köbméter körül mozog (230 liter/ember/nap). A felszín alatt, ivóvízellátásra hasznosítható, kőzetekben tárolt víz mintegy 3000 milliárd köbméter. Csak a felszíni vizekből és a csapadékból a talajon keresztül beszivárgó víz egy részét használhatjuk fel, mert meg kell hagynunk egy jelentős mennyiséget (aszályos időben sok növény vízigénye meghaladja a csapadékot, a különbséget a talajvízből veszi fel). A hasznosítható készlet évente mintegy 2000 millió köbméter, de ez is jóval nagyobb az ivóvíz céljából kiemelt vízmennyiségnél.

Geotermális erőmű

A geotermális erőmű „energiaforrása” a kellő mélységben 3500-4500 méter levő kőzet (gránit) hője (hidrotermális „forrás”). Ezen mélységben a hőmérséklet 180-200 oC. Ennek „kinyerésére” adott mélységben meg kell repeszteni (hidraulikusan) az adott kőzetet (Hydraulically fractured hot stratum to increases permeability). Lenyomják a „gőz” fejlesztésére a vizet, és egy másik furaton hozzák azt fel gőz formában. Ez a vízgőz vagy közvetlenül kerül gőzturbinákba, vagy hőcserélőkkel szerves vegyületeket gőzölögtetnek el. Ez az un. ORC (Organic Rankin Cycle) erőmű munkaközege.

2.41. ábra - Geotermális két körös erőmű sémája (Geothermal binary cycle power plant)

Geotermális két körös erőmű sémája (Geothermal binary cycle power plant)

http://smu.edu/newsinfo/releases/07163.asp

2.42. ábra - Hidraulikusan repesztett forró kőzet (Hydraulically fractured hot stratum)

Hidraulikusan repesztett forró kőzet (Hydraulically fractured hot stratum)

http://www.perspectivesonglobalissues.com/archives/fall-2009-energy/geothermal/

http://www.climatepedia.org/Geothermal-Energy