Geotermalna energija (pogosto imenovana tudi geotermična energija) je toplota iz notranjosti Zemlje in predstavlja enega izmed premalo izkoriščenih obnovljivih virov energije. Izkoriščamo jo lahko z vrelci vroče vode, pare, dvofaznimi vrelci (voda – para), hlajenjem vročih kamenin in geotlačnim izkoriščanjem, predvsem za proizvodnjo električne energije in ogrevanje.

Glede na značilnosti, dostopnost in način uporabe geotermalne energije se je uveljavila delitev na plitvo in globoko geotermalno energijo. Meja med njima ni jasno določena, saj gre predvsem za administrativno ločnico. V praksi gre za ekonomsko vprašanje, ki je odvisno od namena vrtanja ter od globine, do katere je smiselno vrtati.

Plitva geotermalna energija je shranjena v zgornjih plasteh Zemljine skorje, običajno do globine približno 400 metrov. Uporablja se predvsem za ogrevanje in pripravo sanitarne vode bivalnih prostorov. Globoka geotermalna energija je toplotna energija, ki se nahaja v nižjih plasteh Zemljine skorje, v globinah med 400 do 5000 metri. Koriščenje je povezano z veliko globljimi vrtinami ter visokimi stroški vrtin in odvzema geotermalne energije. Zaradi tega si takšno rabo lahko privoščijo predvsem industrija, kmetijstvo in zdravilišča.

Preberite si še več o geotermani energji tukaj.

Ste vedeli, da je v zgornjih desetih kilometrih Zemljine skorje shranjene približno 50.000-krat več geotermalne energije, kot znašajo vse znane zaloge nafte in zemeljskega plina na svetu?

Prednosti geotermalne energije kot obnovljivega vira:

• varovanje okolja, s poudarkom na zmanjšanju emisij CO₂ ter porabe fosilnih goriv,
• zmanjšanje odvisnosti EU od uvoženih fosilnih goriv ter s tem povečanje stabilnosti oskrbe z energijo,
• obnova zastarelih tehnologij s pomočjo investicij, velik del obstoječih elektrarn uporablja zastarele in neučinkovite tehnologije, zato so potrebne investicije za njihovo posodobitev in obnovo, ki brez njih ne bi bila mogoča,
• razvoj novih gospodarskih priložnosti in delovnih mest.

• neodvisnost od zunanjih dejavnikov, v primerjavi z drugimi naravnimi viri energije, kot so sončna, vetrna, hidroenergija, je geotermalna energija konstantna in neodvisna od zunanjih dejavnikov,
• manjše prostorske zahteve, geotermalne elektrarne zavzamejo bistveno manj prostora v primerjavi s termoelektrarnami in jedrskimi elektrarnami, saj so zgrajene neposredno na viru energije,
• zanesljivost delovanja, takšne elektrarne dosegajo zmogljivost obratovanja okoli 95 %,
• dolgoročna dostopnost, v nasprotju z viri, ki temeljijo na fosilnih gorivih, geotermalne energije ni mogoče izčrpati v človeškem časovnem merilu,
• čista energija, geotermalna energija v okolje spušča predvsem paro. Edini stranski produkt, ki nastaja, je tona fine silicijeve mivke na megavat (MW) proizvedene moči dnevno, ki pa je za okolje nestrupena,
• perspektiven vir energije, geotermalno energijo je možno izkoriščati v kmetijstvu, živilskopredelovalni industriji, za ogrevanje in hlajenje ter za proizvodno električne energije.

Ste vedeli, da geotermalne elektrarne pri proizvodnji električne energije povzročijo le približno šestino emisij ogljikovega dioksida (CO₂) v primerjavi z drugimi elektrarnami?

Primer:

To lahko primerjalno izračunamo tudi na primeru posameznega stanovanjskega objekta. Geotermalna toplotna črpalka zaradi svoje visoke učinkovitosti omogoča najvišje prihranke med vsemi ogrevalnimi sistemi.

Prihranki se seveda razlikujejo od primera do primera in so odvisni od številnih različnih dejavnikov, kot so že obstoječi sistem ogrevanja, kakovost toplotne izolacije, podnebje, velikost objekta, število oseb v gospodinjstvu ter številnih drugi vplivi.

Čeprav je začetna investicija v sistem višja od večine ostalih alternativ, so skupni stroški v 20-letnem obdobju najnižji. Ogrevanje s pomočjo geotermalne toplotne črpalke je približno dvakrat cenejše kot ogrevanje s kurilnim oljem ali utekočinjenim naftnim plinom (UNP). V dveh desetletjih se lahko pri ogrevanju povprečne enodružinske hiše prihrani med 20.000 in 30.000 evri.

Primer velja za povprečno stanovanjsko hišo z letno potrebo po toplotni energiji 18.000 kWh, kar ustreza približno 2200 litrom kurilnega olja ali 2000 m³ zemeljskega plina. 

Ob tem ima sistem z geotermalno toplotno črpalko še dodatno prednost: zaradi visoke energetske učinkovitosti je stopnja odvisnosti od nihanja cen energentov zelo nizka. In kar je bistveno – tudi po 20 letih uporabe sistem deluje skoraj kot nov in še zdaleč ni na koncu svoje življenjske dobe.

• omejena geografska dostopnost, na svetu ni veliko območij, kjer bi bilo možno geotermalno energijo izkoriščati za proizvodnjo električne energije,
• sproščanje škodljivih plinov, iz globin Zemlje se lahko ob izkoriščanju sproščajo plini, med katerimi je najnevarnejši vodikov sulfid,
• posedanje tal, na mestih vrtin pride do praznjenja vodonosnikov, kar lahko privede do posedanja tal. Danes ta problem rešujemo z reinjektiranjem vode nazaj v podzemlje.

Ste vedeli, da uporaba geotermalnih toplotnih črpalk pri 1000 gospodinjstev lahko prihrani od 2 do 5 MW energije?

Uporaba geotermalne energije

Najstarejša in hkrati najpogostejša oblika izraba geotermalne energije je njena neposredna uporaba, saj je tudi ta najbolj prilagodljiva. Najbolj razširjene oblike tovrstne izrabe so ogrevanje domov, daljinsko ogrevanje, termalna kopališča ter uporaba v kmetijstvu in industriji.

Uporaba v kmetijstvu in živilstvu - neposredna uporaba je razširjena predvsem za ogrevanje rastlinjakov in ogrevanje vode za namakanje obdelovalnih površin. Takšna uporaba omogoča številne prednosti, kot so preprečitev posledic nizkih temperatur v naravi, podaljšanje obdobja pridelave, povečanje rasti pridelkov in sterilizacija zemlje.

Tehnologija z uporabo toplote zemlje omogoča ustvarjanje stabilnega ekosistema, ki se prilagaja potrebam rastlin. Tako je omogočeno pridelovanje zelenjave in okrasnih rastlin izven obdobja pridelave oziroma v podnebno manj ugodnih območjih. 

Ste vedeli, da lahko uporaba geotermalne toplote za ogrevanje rastlinjakov zmanjša proizvodne stroške tudi do 35 %?

Uporaba pri reji vodnih organizmov - toplota geotermalne energije omogoča najbolj optimalne pogoje za vzrejo rib in drugih vodnih organizmov. Primeri tipičnih vrst take vzreje so krap, som, losos, jegulja, kozice, školjke in jastog. V nekaterih primerih, zlasti v turistične namene, na tak način vzrejajo celo aligatorje in krokodile.

Ste vedeli, da geotermalna energija ustvarja idealne pogoje za gojenje alg Spirulina? Modro-zelena alga je enocelična, spiralne oblike in jo zasledimo tudi pod imenom »super-hrana«, saj se prodaja kot hranljivo dopolnilo k prehrani. Zaradi svoje hranilne vrednosti je bila Spirulina predlagana kot potencialna rešitev za boj proti podhranjenosti v najrevnejših delih sveta.

Uporaba v industriji - izkorišča se vse vrste geotermalnih virov, pri čemer je njihova uporaba odvisna od temperature in fizikalne oblike (para ali voda). Stroški geotermalne energije so namreč zelo nizki, ko je objekt vzpostavljen za delovanje. Uporablja se za ogrevanje, sušenje, destilacijo, sterilizacijo, umivanje, odmrzovanje, izločanje soli, popravila betonskih struktur, stekleničenju vode in pijač z vsebnostjo CO₂, v proizvodnji papirja, avtomobilskih delov, usnja, pri pasterizaciji mleka itd.

Ste vedeli, da se geotermalna energija ponekod uporablja za segrevanje železniških tirov in letaliških stez, da bi preprečili zmrzovanje?

Geotermalno ogrevanje in hlajenje - geotermalna energija zagotavlja toploto za ogrevanje in hlajenje vseh vrst objektov - od stanovanjskih hiš in poslovnih prostorov do kmetij in drugih stavb – s pomočjo toplotne črpalke.

Geotermalna proizvodnja električne energije - za razliko od nizkotemperaturnih in srednjetemperaturnih virov, ki se uporabljajo predvsem za ogrevanje in v kmetijstvu, se visokotemperaturni viri geotermalne energije uporabljajo za proizvodnjo električne energije.

Za pogon generatorja se uporabljata voda in para, pridobljena iz zemeljskega podzemlja, pri čemer pa v procesu proizvodnje električne ne pride do izgorevanja fosilnih goriv oziroma do izpustov škodljivih emisij v ozračje. Princip delovanja je preprost: gre za krožni proces, pri katerem preko cevovoda hladna voda doteka do vroče granitne kamnine blizu površine. Temperatura pregrete kamnine segreva vodo, dokler se ta ne upari in vrne na površje. Tako temperatura pare preseže 200 °C in z visokim tlakom poganja generator.

Geotermalna energija v Sloveniji

Na območju severovzhodne Slovenije so zaradi geološke sestave tal najugodnejši pogoji za izkoriščanje geotermalne energije. To območje se razprostira od Lendave do Maribora.

Na območju Slovenije je danes le en visokotemperaturni geotermalni sistem, ki se imenuje Termal II. To območje se razteza v severovzhodni Sloveniji in je povezan s sosednjo Madžarsko.

V severnem delu Prekmurja se ta sistem nahaja v manjših globinah, do približno 2000 metrov, kjer temperatura vode v njem dosega največ 110 °C, medtem ko se v južnem delu istega sistema, med mesti Ptuj, Ormož, Ljutomer in Lendava termalna voda nahaja v večjih globinah, tudi več kot 4000 metrov, kjer termomineralna voda zelo verjetno dosega temperature več kot 200 °C.

Geotermalno energijo v Sloveniji uporabljamo predvsem v termalnih kopališčih in za daljinsko ogrevanje na področju severnovzhodne Slovenije, ki je geološko najprimernejše za tovrstno rabo. Poleg tega se lahko geotermalna energija uporablja tudi za ogrevanje ali ohlajanje prostorov ter v različnih industrijskih procesih.

V Sloveniji geotermalno energijo uporabljamo predvsem za:

• daljinsko ogrevanje stavb,
• delovanje termalnih kopališč (Moravske toplice, Terme 3000, Terme Ptuj, Terme Olimia, Terme Čatež in druge),
• industrijske potrebe,
• ogrevanje rastlinjakov, ter v zdraviliščih.

Vodonosniki s temperaturo do 60 °C so namenjeni ogrevanju, medtem ko je pri temperaturi nad 100 °C že možna proizvodnja električne energije.

Doslej v Sloveniji ni bilo identificiranih ustreznih vodonosnikov s temperaturo nad 100 °C, kar bi omogočalo izkoriščanje geotermalne energije za proizvodnjo električne energije v geotermalnih elektrarnah.