Žemės gelmių kaitra – neišsenkantys pasaulio ištekliai

2021 m. spalio 29 d.

Vida Danilevičiūtė Černiauskienė.

vida@structum.lt

Pasaulis turi skubiai imtis veiksmų, kad sustabdytų blogiausius klimato kaitos padarinius ir sumažintų anglies dvideginio išmetimą. Europos šalys užsibrėžė tikslą per porą dešimtmečių visiškai atsisakyti ne tik pramonės, bet ir namų ūkių anglies dvideginio išmetimų ir iki šio amžiaus vidurio pasiekti grynąjį nulį.

Geoterminė energija – šiluminė gilesniųjų žemės sluoksnių, įskaitant karštus požeminio vandens telkinius, energija, gali sėkmingai konkuruoti su įprastais energijos šaltiniais. Pagrindinis geoterminės energijos privalumas yra tas, kad ji, palyginus su kitais energijos gavybos būdais, yra švari ir saugi.

Pasitelkus šiuolaikines technologijas, energijos gavyba gali vykti visą parą. Yra galimybė įrengti ekonomiškai efektyvią elektros jėgainę ne tik seisminio aktyvumo zonose, ir stabiliose storose kontinentinėse tektoninėse plokštėse žemės pluta gali smarkiai įšilti.

Tokia geoterminė anomalija yra Vakarų Lietuvoje, kur yra beveik neriboti geoterminiai ištekliai, jų mūsų šalis nenaudoja. Kitose pasaulio šalyse geoterminė energija naudojama arba tiesiogiai, kaip šiluminė energija, pvz., karštas gelmių vanduo tiekiamas centralizuotais vamzdynais namams šildyti, arba kaip šaltinis elektros energijai generuoti.

Štai didžiausios pasaulio geoterminės jėgainės, kurios, naudodamos žemės gelmių energiją, tiekia šilumos ir elektros energiją.

  1. „GEYSERS“ GEOTERMINIS KOMPLEKSAS, JAV

Didžiausią pasaulyje geoterminį kompleksą, esantį maždaug 100 km į šiaurę nuo San Fransisko, Kalifornijoje, sudaro 18 geoterminių jėgainių, kuriose garas veržiasi iš daugiau nei 350 šulinių. Jų aktyviosios gamybos galia – 900 MW. Kompleksas išplėtotas 116,5 kv. kilometrų plote ir sukuria pakankamai energijos beveik 1 milijonui namų.

  1. LARDERELLO GEOTERMINIS KOMPLEKSAS, ITALIJA

Antras pagal dydį pasaulyje yra Larderello geoterminis kompleksas, kurį sudaro 34 geoterminės jėgainės. Šio komplekso grynoji galia – 769 MW. Pirmoji jėgainė buvo pastatyta 1913 metais, todėl tai seniausias tokio tipo kompleksas, tiekiantis 10 % visos pasaulyje pagamintos geoterminės energijos ir tenkinantis beveik 27 % regiono energijos poreikio.

  1. „CERRO PRIETO“ GEOTERMINĖ ELEKTRINĖ, MEKSIKA

Meksikos valstijoje, Žemutinėje Kalifornijoje, įsikūręs „Cerro Prieto“ geoterminių jėgainių kompleksas – trečias pagal dydį pasaulyje. Jėgainė pastatyta unikaliame geologijos taške, prie jūros. Ji komercinę veiklą pradėjo 1973 metais. Šiuo metu 3 jos jėgainės turi 9 veikiančius blokus, įrengtoji galia – 720 MW.

  1. MAKBANO GEOTERMINIS KOMPLEKSAS, FILIPINAI

„Makban“ geoterminės energijos kompleksas yra ketvirtas pagal dydį pasaulyje, jo galia – 458 MW. Šį kompleksą sudaro šešios jėgainė, veikiančios Lagunos ir Batangaso provincijose. Filipinai turi puikią geoterminę infrastruktūrą, tačiau norint pasiekti 100 % tvarumą geoterminę gamybą reikia padidinti keliais šimtais tūkstančių. Geoterminis kompleksas užima 700 ha plotą ir veikia nuo 1979 metų.

  1. „CALENERGY GENERATION“ GEOTERMINĖ JĖGAINĖ, JAV

„CalEnergy Generation“ energetinį kompleksą, esantį Pietų Kalifornijoje, netoli Saltono jūros, sudaro dešimt geoterminių jėgainių, sujungtų į vieną grupę. Šios jėgainės, kurių bendra galia yra 340 MW, sudaro penktą didžiausią geoterminės energijos gamintoją Žemėje. Ekspertai teigia, kad ši teritorija turi daugiau geoterminio potencialo nei bet kuri kita JAV vieta.

  1. „HELLISHEIDI“ GEOTERMINĖ ELEKTRINĖ, ISLANDIJA

Islandijoje gausu karštųjų versmių, o daugelyje namų greta sostinės Reikjaviko šildyti naudojami privatūs geoterminiai generatoriai. Islandija turi daug hidroenergijos ir geoterminės energijos išteklių, apie 90 % Islandijos namų šildoma terminiu gelmių vandeniu.

Islandijoje yra penkios pagrindinės geoterminės jėgainės. Joje 99,99 % elektros energija gaminama iš atsinaujinančių šaltinių.

„Nesjavellir Geothermal Power Station“ (120 MW) – antra pagal dydį Islandijos geoterminė elektrinė. Ji gamina apie 120 MW elektros energijos; ji taip pat tiekia apie 1 100 litrų karšto vandens 82–85 °C (180–185 °F) per sekundę – tai 150 MWt šildymo galia, tenkinanti sostinės regiono (Reikjaviko ir šešių aplinkinių savivaldybių) patalpų šildymo ir karšto vandens poreikius.

„Reykjanes Power Station“ (100 MW) elektrinė (žinoma kaip Reikjanesvirkjun) yra geoterminė elektrinė, esanti Reikjanese, pietvakarinėje Islandijos dalyje. Ji generuoja 100 MW iš dviejų 50 MW turbinų, energija išgaunama iš 12 šulinių, kurių gylis – 2 700 m.

„Svartsengi Power Station“ (76,5 MW) elektrinė užima 150 ha, ją sudaro 13 gamybinių gręžinių, sujungtų į šešias jėgaines. Centralizuoto šildymo gamybos pajėgumai padidėjo iki 150 MWth galios ir elektros – iki 75 MW elektros energijos. Pradėjusi veikti 1976 metais jėgainė buvo pirmoji pasaulyje geoterminė elektrinė, skirta elektros energijai gaminti ir karšto vandens gamybai centralizuotam šildymui.

„Krafla Power Station“ (60 MW) yra geoterminė jėgainė Islandijoje, netoli Krablos ugnikalnio ir Mivatno ežero. Turėdama 33 gręžinius, ji kasmet gali pagaminti 500 GWh elektros energijos, įrengtoji galia – 60 megavatų. Jėgainė buvo pradėta eksploatuoti 1977 metais.

Geriausios ekologiškos dujinių katilų alternatyvos

Europoje būsto šildymui daugiausia naudojamos gamtinės dujos ir elektros energija. Dujų katilai ir dujinio centrinio šildymo sistemos kenkia aplinkai dėl anglies dvideginio išmetimo, tad jų pamažu bus atsisakoma. Tačiau nebus lengva Europos namų ūkius įtikinti atsisakyti dešimtmečius naudoto, įprasto ir patogaus dujinio šildymo. Tiesa, pernai pigusios, šiemet dujų kainos Europoje dideliu greičiu šauna į viršų ir jau kelia baimę, tad europiečiai vis dažniau dairosi alternatyvių šildymo būdų, kurie galėtų būti pigesni, saugūs ir ekologiški.

Taigi, kokios alternatyvos pakeis dujinius katilus? Kaip geriausia ekologiškai šildyti namus?

Šilumos siurbliai ima energiją iš lauko ir paverčia ją namų šiluma. Taip pat jie gali vėsinti namus. Energija naudojama taupiai, tad sąskaitos už ją bus mažesnės, kaip ir anglies dvideginio išmetimai. Svarbu ir tai, kad šilumos siurbliai saugesni už dujų katilus ir jiems reikia mažai priežiūros, o veikia jie apie 20 metų. Be to, įrengiami išorėje, tad atlaisvinama erdvė viduje. Tačiau įrengimo išlaidos didelės, o namas turi būti gerai izoliuotas, bet kai lauko temperatūra krinta žemiau nulio, šilumos siurblio efektyvumas mažėja.

Geoterminiai šilumos siurbliai sugeria šilumą iš žemės, naudodami vamzdžius, užkasamus sklype, ir tiekia šią šilumą į namus. Privalumas – palyginti nedidelės šildymo, šaldymo ir karšto vandens ruošimo sąnaudos, sistema ekologiška, visiškai saugi, jai reikia mažai priežiūros, o veikia ilgai. Efektyviausia, jeigu name jau yra grindų šildymo sistema. Tačiau sistemos įrengimo išlaidos didelės ir įrengti įmanoma tik turint savo žemės sklypą, kuriam sutvarkyti reikės investicijų.

Hibridinė šildymo sistema yra panaši į hibridinio automobilio idėją. Ji sujungia šilumos siurblį su dujiniu katilu, kurie veikia pakaitomis, priklausomai nuo to, kuris tuo metu yra efektyviausias. Galima ir vėsinti namus, ir šildyti. Sistema labai efektyvi ir sumažina anglies dvideginio išmetimus, nors ji nėra ekologiška. Tačiau reikalingos didelės išankstinės investicijos.

Infraraudonųjų spindulių šildymo plokštės šiek tiek primena įprastus radiatorius, tačiau veikia naudodamos elektros energiją ir skleidžia infraraudonųjų spindulių energiją. Įranga veikia tyliai, yra saugi, užima mažai vietos ir gali būti perkelta iš patalpos į patalpą. Tačiau ji nešildo oro, todėl išjungus kambaryje iš karto pasidaro šalčiau. Plokštės veikia trumpu atstumu – iki 3 metrų. Infraraudonųjų spindulių energija sklinda pro stiklą, todėl jų negalima statyti prie lango.

Saulės kolektorių šiluminės plokštės veikia kartu su centrine šildymo sistema. Saulės energijos kolektorius – prietaisas, saulės energiją naudojantis vandeniui pašildyti pastatuose, tad gali būti pritaikomas patalpas šildyti karštu vandeniu. Sistema ekologiška, jai reikia mažai priežiūros. Bet jos efektyvumas priklauso nuo oro sąlygų, tad dažniausiai įrenginiai kombinuojami su kitomis šildymo sistemomis, nes kolektoriai skirtingais metų laikais negali visiškai patenkinti energijos poreikių. Įrengimo išlaidos didelės.

Biomasės katilai ir krosnys degina tvariai gaunamą kurą – medieną ir biomasę. Privalumas – pigus kuras, naudojami atsinaujinantys energijos šaltiniai, ypač efektyvus būdas panaudoti medienos atliekas ir augalus, labai praktiška gyvenant atokiose vietose. Tačiau biokuro katilai gali būti 4 kartus didesni už dujinius. Jiems reikia daug vietos ir priežiūros dėl pelenų ir suodžių, taip pat daug vietos biokuro atsargoms laikyti.

Saulės energiją naudojantis elektrinis šildymas yra labai ekologiškas. Dėl fotovoltinių saulės modulių šviesos energija paverčiama elektros energija. Sistema sumažina sąskaitas už namų šildymą ir karštą vandenį, veikia visiškai tyliai ir yra lengvai montuojama. Netgi galima uždirbti parduodant elektrą į tinklą. Tačiau investicijos didelės ir ne visi namai, kaip ir ne visi Europos regionai, tam tinkami. Sistemos efektyvumo lygis yra santykinai žemas, priklausomai nuo saulės intensyvumo.

Elektriniai katilai – tradicinės dujų katilų alternatyvos. Šie katilai šildymui naudoja tik elektrą, tad galima naudoti tik žaliosios elektros tiekėjo energiją ir džiaugtis ekologišku sprendimu. Be to, jie yra kur kas saugesni ir nereikalauja daugiau priežiūros nei dujiniai ar alyvos katilai. Tačiau jie nėra tokie efektyvūs ir taupūs kaip dujų katilai, tad juos naudoti gali būti naudinga tik mažiems namams šildyti.

Skystojo kuro katilai naudojami ten, kur nėra gamtinių dujų tiekimo tinklo. Skystojo kuro naudojimas yra patikimas sprendimas daugelį metų, bet tai neekologiška. Tai palyginti nebrangi alternatyva, nors ir brangesnė už dujas, bet tenka namuose sandėliuoti daug degaus skysčio ir rūpintis saugumu.

Vandenilio katilas laikomas vienu perspektyviausių prietaisų, naudojančių atsinaujinantį kurą, jis veikia kaip ekologiška įranga privačiam namui šildyti. Tokių įrenginių kuras yra vandenilis, lengviausios gamtoje dujos, neturinčios spalvos ir kvapo. Kai ši medžiaga dega, gaunami vandens garai. Aukštas katilo efektyvumo lygis yra gerokai didesnis nei gamtinių dujų ar anglių. Tarp trūkumų minimas padidėjęs vandenilio sprogumas ir didelė kaina.

Kokį alternatyvų šildymą turėtumėte pasirinkti, priklauso nuo to, kokiame name gyvenate. Jeigu turite erdvų sklypą, galite įsirengti šilumos siurblį. Arba, jei ant namo turite šlaitinį stogą, orientuotą į pietus, galbūt rinksitės saulės energiją, priklausomai nuo jūsų gyvenamosios vietos, namo dydžio ir jo izoliacijos. Žinoma, kaina yra svarbus tokio sprendimo veiksnys. Nors ekologiškų technologijų diegimas gali būti brangus, eksploatavimo išlaidos – kur kas mažesnės. Tačiau verta įsidėmėti, kad daugumai šių sistemų reikės elektros, kuri šiemet taip pat smarkiai brangsta.

https://structum.lt/wp-content/uploads/2021/11/KS-Structum-web-F10-340x430.jpg

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *

Būk pirmas!