För att förstå varför geotermisk energi anses vara ett miljövänligt alternativ till fossilt bränsle, måste du först bekanta dig med den tekniska grundläggande funktionen. Så hur fungerar geotermisk energi?
Först av allt kan geotermisk energi användas på många olika sätt. Det finns de som använder värmen direkt för system för uppvärmning (och till och med kylning) i hemmet. Andra använder dem i växthus, fiskodlingar och spa. Naturligtvis har jag inte glömt den mest berömda applikationen - att producera el.
Då man besvarar frågan “Hur fungerar geotermisk energi?” Måste man först ange den specifika användningen av energin.
För de applikationer som utnyttjar geotermisk energi direkt som i fiskodlingar, spa och växthus, tappas hett källvatten helt enkelt från markytan och omdirigeras till dessa anläggningar.
Det heta vattnet kan få sitt värme från magma som kan krypa uppåt och värma upp omgivningarna, inklusive grundvattnet där. Magma behöver dock inte bidra med värme direkt, eftersom detta smälta mantelmaterial kan hittas mycket djupt under jord och därmed svårt att få tillgång till.
I vissa fall, där magma inte finns i direkt närhet, kan du fortfarande få varmt vatten genom att bara borra djupt i marken. Kom alltid ihåg att ju djupare du borrar, desto varmare blir temperaturen.
Geotermisk energi som används för att driva hushållsvärmare utvinns från marken (inte genom vatten). Under vintern är marken under ytan varmare än temperaturen ovan. Värme extraheras sedan med hjälp av geotermiska värmepumpar. En typisk geotermisk värmepump extraherar värme genom en serie rör som innehåller antingen cirkulerande vatten eller en frostskyddslösning, precis som ett kylskåp eller en luftkonditioneringsenhet.
Nu för den senaste ansökan som nämnts tidigare. Hur fungerar geotermisk energi när det gäller geotermiska kraftverk?
Precis som de flesta kraftverk (t.ex. vatten- och vindkraft) konverteras energi till el genom användning av turbiner. Det finns tre sätt att göra detta.
En metod styr varm ånga som dras från underjordisk in i turbinen. En annan drar extremt varmt vatten underifrån, blinkar det i ånga, som sedan riktas till turbinen. Den tredje metoden använder en värmeväxlare för att överföra värme från varmt vatten som dras från underjordiskt till en vätska (isobutan används vanligtvis) som riktas till turbinen.
I alla tre metoderna är turbinen ansvarig för att konvertera den kinetiska energin hos den riktade vätskan (som får den att förvandlas) till elektricitet.
Space Magazine har några intressanta ämnen relaterade till geotermisk energi som du kanske är intresserad av. Här är två av dem:
Geotermisk värme
Geotermisk uppvärmning
Du kan hitta mer information om geotermiska värmepumpar från US Department of Energy samt på Energy Star-webbplatsen.
Trötta ögon? Du kanske vill lyssna på några Astronomy Cast-avsnitt istället:
Vulkaner, heta och kalla
Rymdhissar
källor:
http://www.ucsusa.org/clean_energy/technology_and_impacts/energy_technologies/how-geothermal-energy-works.html
http://science.howstuffworks.com/environmental/energy/geothermal-energy.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_energy
http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=geothermal_home-basics
