geotermalna energia
Gemini/TASR

V tomto texte boli použité materiály SITA.

Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní

Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okne

Čína pokračuje v experimentoch s modernými energetickými technológiami a tentoraz sa zamerala na geotermálne vykurovanie. Energetická spoločnosť China Huaneng uviedla do prevádzky prvý čínsky systém, ktorý namiesto vody využíva na prenos tepla superkritický oxid uhličitý.

Projekt vznikol v meste Zhengzhou v provincii Henan a podľa spoločnosti má priniesť vyššiu efektivitu aj nižšiu energetickú náročnosť. Technológia zároveň funguje v uzavretom okruhu, čo má minimalizovať dopady na podzemné prostredie.

Geotermálna energia patrí medzi stabilné obnoviteľné zdroje, no klasické systémy majú viacero limitov. Využitie vody vo veľkých hĺbkach môže spôsobovať energetické straty, komplikovanejšiu údržbu či zásahy do podzemných vrstiev. Čína teraz tvrdí, že práve superkritický CO₂ dokáže časť týchto problémov odstrániť.

Systém využíva geotermálny vrt hlboký približne 2 500 metrov. Oxid uhličitý sa pod zemou zahrieva, po návrate na povrch odovzdáva teplo vode určenej na vykurovanie a následne opäť cirkuluje v uzavretom okruhu.

Superkritický oxid uhličitý vzniká pri vysokom tlaku a teplote, keď sa CO₂ prestáva správať ako bežný plyn alebo kvapalina. V tomto stave má veľmi dobré vlastnosti na prenos tepla, čo je dôvod, prečo oň energetický sektor prejavuje čoraz väčší záujem.

Článok pokračuje pod videom ↓

Technológia má zvýšiť účinnosť

Podľa údajov spoločnosti China Huaneng dokáže nový systém zvýšiť kapacitu odberu tepla približne o 20 percent v porovnaní s tradičnými geotermálnymi riešeniami využívajúcimi vodu. Zároveň má znížiť spotrebu energie potrebnej na samotné vykurovanie asi o 10 percent.

Dôležitou súčasťou projektu je uzavretý technický okruh. CO₂ necirkuluje voľne v horninovom prostredí, ale zostáva v kontrolovanom systéme. Práve to má znižovať riziko kontaminácie podzemných vôd alebo narušenia geologických vrstiev.

Wikimedia / Gretar Ívarsson

Po plnom spustení má zariadenie počas zimných mesiacov zabezpečovať centralizované vykurovanie pre viac než 18-tisíc štvorcových metrov obytných priestorov. V praxi tak pôjde o reálne nasadenie technológie, nielen laboratórny experiment.

Čínska spoločnosť zároveň odhaduje, že systém každoročne nahradí približne 288 ton štandardného uhlia. Emisie oxidu uhličitého by sa mali znížiť asi o 750 ton ročne.

1. Riešenie najväčšieho slovenského problému

Slovenská geotermálna voda má jednu zásadnú nevýhodu – je vysoko mineralizovaná (v podstate agresívna slaná brečka). Keď ju vytiahneme na povrch, upcháva potrubia usadeninami a koroduje drahé výmenníky tepla. To je dôvod, prečo projekty u nás postupujú opatrne a vyžadujú nákladné reinjektážne systémy (tlačenie vody späť do zeme).

Čínsky model s uzavretým okruhom toto kompletne eliminuje. V podzemnom vrte necirkuluje agresívna geotermálna voda, ale chemicky čistý a kontrolovaný oxid uhličitý. Ten do seba nasaje čisté teplo z okolitej skaly, vráti sa na povrch, odovzdá ho do mestského teplovodu a ide znova dole. Žiadna korózia potrubí, žiadne usadeniny v Ďurkove alebo Kežmarku, žiadne znečistenie podzemných vôd.

2. Fyzika, ktorá šetrí peniaze

Prečo práve superkritické ? Ide o stav, kedy je oxid uhličitý pod takým tlakom a teplotou, že stiera hranicu medzi plynom a kvapalinou – má hustotu kvapaliny, ale viskozitu plynu. Vďaka tomu prúdi podzemím s minimálnym odporom.

Čínske dáta ukazujú zvýšenie kapacity odberu tepla o 20 % a pokles spotreby energie na čerpanie o 10 %. Ak by sme túto technológiu aplikovali na košický projekt, ktorý plánuje 16-kilometrový teplovod a výkon 30 MW pre vyše 170-tisíc obyvateľov, získali by sme obrovskú energetickú rezervu. Efektívnejší prenos tepla znamená, že z rovnakého počtu vrtov dokážeme vykúriť o tisíce domácností viac za nižšie prevádzkové náklady.

3. Uskladnenie uhlíka (CCS) priamo pod nohami

Slovensko hľadá spôsoby, ako dekarbonizovať priemysel (napr. košické železiarne U. S. Steel). Technológia uzavretého okruhu ponúka geniálnu synergiu. Oxid uhličitý, ktorý priemysel zachytí z komínov, by sa nestal odpadom, ale technologickým médiom.

Uzamknutím tisícov ton CO2 hlboko v geotermálnych vrtoch na východnom alebo južnom Slovensku by sme zabili dve muchy jednou ranou: dekarbonizovali by sme priemysel a premenili zachytené emisie na čisté teplo pre radiátory v mestách. Z hrozby pre klímu by sa stal energetický sluha.

Sedíme na geotermálnom zlate, no naša legislatíva a investičná odvaha zamrzli v minulom storočí. Košický úspech s dokončením vrtov ukazuje, že potenciál máme obrovský, no ak k nemu nezačneme pridávať svetové inovácie spomínaného čínskeho typu, budeme drahú energiu zo zeme dolovať starým a neefektívnym spôsobom.

Strategický zdroj

Využitie CO₂ v geotermálnej energetike nie je úplnou novinkou. Vedci a energetické firmy podobné koncepty skúmajú už niekoľko rokov, pretože oxid uhličitý môže v určitých podmienkach prenášať teplo efektívnejšie než voda.

Čínsky projekt však patrí medzi prvé reálne nasadenia uzavretého systému vo väčšom meradle. To je dôležité aj z pohľadu bezpečnosti a environmentálnych rizík, ktoré bývajú pri geotermálnych projektoch často diskutovanou témou.

Pre Európu je podobný vývoj zaujímavý najmä v čase, keď štáty hľadajú nové spôsoby, ako znížiť závislosť od fosílnych palív a zároveň stabilizovať dodávky energie počas zimy. Geotermálna energia má oproti solárnym či veterným zdrojom výhodu v tom, že dokáže fungovať nepretržite bez ohľadu na počasie.

Ak sa čínskej technológii podarí potvrdiť deklarovanú efektivitu aj pri dlhodobej prevádzke, môže sa superkritický CO₂ stať jedným z nových smerov moderného vykurovania. Energetický sektor totiž čoraz viac hľadá riešenia, ktoré znižujú emisie bez výrazného nárastu spotreby energie.

Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní

Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okne

Čítajte viac z kategórie: Ekológia

Pošli nám TIP na článok



Teraz čítajú

NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP