Geotermalna energija

UVOD
Postoje obnovljivi i neobnovljivi energenti. U upotrebi su ugalj i energenti proizvedeni preradom uglja, nafta i naftni derivati, prirodni plin, etanol, biomasa, gradski i industrijski otpad, atomska energija, geotermalna energija, hidroenergija, sunčeva energija i energija vjetra.
S obzirom da svakodnevno raste broj potrošača raste i potreba za električnom energijom. Analiza potreba za električnom energijom pokazala je, da će do 2020 godine u Nemačkoj trebati sagraditi 45 elektrocentrala. Studija Međunarodnog udruženja za energiju pokazala je, da će u razvoj elektrocentrala u svijetu u narednih 30 godina trebati investirati 10 biliona američkih dolara, od čega samo u Kini 2 biliona američkih dolara. Norveška i Paragvaj električnom energijom iz hidroelektrana zadovoljavaju 95 % svojih potreba za energijom. Električna struja hidroelektrana u svijetu pokriva 17 % energetskih potreba. Očekuje se da će se do 2010 godine proizvodnja električne energije iz hidroenergije povećati za 135 GW, od čega će 57 GW biti proizvedeno u malim hidroelektranama. Inače, vek rada hidroelektrana je 60-90 godina, a stepen iskoristivosti hidroenergije je 95 %.
U 2003 godine U BiH je proizvedeno11.257 GWh, a potrošeno 10.407 GWh električne energije. U EU je 1 avgusta 2004 godine stupio na snagu Akt o obnovljivim izvorima energije, kojim se stimuliše gradnja postrojenja za proizvodnju električne energije iz obnovljih izvora energije, s ciljem da se udeo te energije u ukupnim oblicima energije do 2020 godine poveća za 20 %. Aktom je naročito stimulisana gradnja malih hidroelektrana. Nismo još članica EU, a već radimo u skladu tim aktom. Energetski objekti u RS su 4 hidroelektrane, 2 termoelektrane i 6 malih industrijskih termoelektrana s ukupnom instalisanom snagom od oko 1340 MW. U posljednje 3 godine proizvodnja električne energije u RS povećana je za 30 %. Pored hidroenergije geotermalna energija je najznačaji obnovljivi izvor energije.

1. POREKLO
Reč geotermalno ima poreklo u dvema grčkim rečima geo (zemlja) i therme (toplina) i znači toplina zemlje, pa se prema tome toplinska energija Zemlje naziva još i geotermalna energija. Toplina u unutrašnjosti Zemlje rezultat je formiranja planete iz prašine i plinova prije više od četiri milijarde godina, a radioaktivno raspadanje elemenata u stenama kontinuirano regeneriše tu toplinu, pa je prema tome geotermalna energija obnovljivi izvor energije. Osnovni medij koji prenosi toplinu iz unutrašnjosti na površinu je voda ili para, a ta komponenta obnavlja se tako da se voda od kiša probija duboko po raspuklinama i tamo se onda zagrejava i cirkulirše natrag prema površini, gde se pojavljuje u obliku gejzira i vrućih izvora.
Spoljna kruta kora Zemlje duboka je od pet do 50 kilometara i sastavljena je od stena. Materija iz unutarašnjeg sloja neprestano izlaze na površinu kroz vulkanske otvore i pukotine na dnu oceana. Ispod kore nalazi se omotač i on se proteže do dubine od 2900 kilometara, a sačinjen je od spojeva bogatih železom i magnezijem. Ispod svega toga nalaze se dva sloja jezgra – tečni sloj i kruti sloj u samom jezgru planeta.

Poluprečnik Zemlje je otprilike 6378 kilometara, i niko zapravo ne zna što se tačno nalazi u unutrašnjosti, sve navedeno su zapravo naučne pretpostavke izgleda unutrašnjosti planeta. Te pretpostavke temelje se na eksperimentima u uslovima visokog pritiska i velikih temperatura.
Spuštanjem kroz spoljni sloj Zemlje, tj. koru temperatura raste otprilike 17 °C do 30 °C po kilometru dubine (50 – 87 °F po milju dubine). Ispod kore nalazi se omotač koji je sastavljen od delimično rastopljenih stena i temperatura tog omotača je između 650 i 1250 °C (1200 – 2280 °F). U samom jezgru Zemlje temperature bi po nekim procentima mogle biti između 4000 i 7000 °C (7200 – 12600 °F). Budući da toplota uvek prelazi sa toplih delova na hladnije, toplota iz unutrašnjosti Zemlje prenosi se prema površini i taj prenos toplote glavni je pokretač tektonskih ploča. Na mestima gde se spajaju tektonske ploče može doći do propuštanja magme u gornje slojeve i ta magma se tada hladi i stvara novi sloj zemljine kore. Kad magma dođe do površine može stvoriti vulkane, ali većinom ostaje ispod površine te stvara ogromne bazene i tu se počinje hladiti, a taj proces traje od 5000 godina do milion godina. Područja ispod kojih se nalaze ovakvi bazeni magme imaju visok temperaturni gradijent, tj. temperatura raste vrlo brzo povećanjem dubine i takva područja izuzetno su pogodna za iskorištavanje geotermalne energije.