Die Energiedebatten: Geothermie


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Die Fakten

Ein außergewöhnliches Maß an Wärme ist unterhalb der Erdoberfläche gefangen, wie ausbrechende Vulkanen mit ihrer Gewalt zeigen. Geothermischer Energie soll diese Hitze verwenden, um Strom zu erzeugen und wärmen von Gebäuden und Straßen.

Rund 8.000 Megawatt Geothermie Strom entstehen derzeit auf der ganzen Welt, darunter etwa 2.800 Megawatt in den Vereinigten Staaten, oder weniger als die Hälfte von 1 Prozent des Stroms die Nation produziert. Es gibt drei Arten von geothermische Anlagen, die alle auf heißen dämpfen Vertrauen, Antrieb elektrischer Anlagen zu helfen.

Erste, trockenen Dampf Pflanzen nutzen Dampf aus der Erde, die entsteht, wenn Wasser in die Erdkruste sickert und wird erwärmt. Dies ist die älteste Art der Geothermie-Anlage, zuerst verwendet in Larderello, Italien, in 1904 und noch wirksamer heute. Heute repräsentieren Trockendampf-Anlagen an der Geysire in Nord-Kalifornien den größten einzelnen Erzeuger von Geothermie in der Welt, nach dem US Department of Energy, mit einer Nettoleistung von rund 725 Megawatt, genug um 725.000 Haushalte zu versorgen.

Nächste, Flash-Dampfkraftwerken erstellen Super heißem Hochdruckwasser. Wenn drucklos, dieses Wasser dann schnell verdampft oder "blinkt" in Dampf.

Letzte, binäre Zyklus Pflanzen mäßig warm Geothermalwasser fließt vorbei an einer anderen Flüssigkeit wie Isobutan, die bei Temperaturen deutlich unter Wasser kocht. Diese Flüssigkeit nimmt die Wärme, Dampf zum Antrieb Turbinen blinken. Solch ein mäßig heißes Wasser ist bei weitem die häufigste Ressource, und am meisten geothermische Anlagen in der Zukunft werden binäre Zyklus, nach dem US Department of Energy.

In Kalifornien, der Staat mit der größten Menge der Erdwärme, Geothermie entfallen rund 5 Prozent des Stroms während Island und El Salvador jedem Gebrauch geothermische Anlagen zur Stromversorgung rund ein Viertel der ihr, nach der Union of Concerned Scientists.

Neben geothermische Anlagen einsetzbar Erdwärmepumpen Hitze oder sogar kühl Wohn- und Geschäftshäusern. Bis Ende 2005 wurden mehr als 600.000 Erdwärmepumpen in den Vereinigten Staaten, bei Neuinstallationen geschieht mit einer Geschwindigkeit von 50.000 bis 60.000 pro Jahr, entsprechend der Geothermal Energy Association installiert. "Das ist eine Menge der Nutzung es, aber es ist noch klein im Vergleich zu den gesamten USA Heizen und kühlen Markt," sagte Cliff Chen, senior Energie-Analyst bei der Union of Concerned Scientists, einer Wissenschaft Advocacy Group.

Das Prinzip von Erdwärmepumpen ist einfach. Fast überall, unterhält die oberen 10 Füße von der Erdoberfläche eine fast konstante Temperatur zwischen 50 und 60 Grad Fahrenheit (10 und 16 Grad Celsius), während des Winters und Kühler im Sommer wärmer als die Luft darüber machen. Geothermische Wärmepumpen nutzen Rohre gefüllt mit Wasser oder einem Wasser-Frostschutz-Gemisch aufnehmen oder abgeben von Wärme.

Eine Reihe von Städten Wasser auch Rohr heißen Frühling unter Straßen und Bürgersteige, Schnee und Eis zu schmelzen.

Profis

Geothermische Energie ist sehr sauber. Geothermische Feldern produzieren nur ein Sechstel des Kohlendioxids, dass ein relativ sauber Natural-Gas-befeuerten Kraftwerk erzeugt, und sehr wenig wenn die Stickoxide oder Schwefel-Lager Gase gespuckt, von Kohle dazu führen, dass saurer Regen und Smog, nach dem US Department of Energy Pflanzen. Binäre GuD-Anlagen sind geschlossene Schleifen, im Wesentlichen die Freigabe keine Emissionen.

Geothermischer Energie ist auch reichlich und ständige Erreichbarkeit 24 Stunden am Tag, im Gegensatz zu Windenergie, die wankelmütige Brisen abhängt oder Solarenergie, die nicht gut im Dunkeln funktioniert. Und es ist hausgemacht, so dass Nationen weniger abhängig von ausländischem Öl.

Geothermischer Energie ist auch gut bewährt. "Die Geysire Einheit in Kalifornien seit mehr als 40 Jahren tätig ist,", sagt Chen. "Wir haben viel Erfahrung mit dieser Technologie. Es ist nicht etwas Pie in the Sky technische Konzept, das Jahrzehnte vergehen zum Tragen kommen – es wird jetzt verwendet. "

Da geothermischer Energie aus der Erde kommt, nehmen geothermische Anlagen auch nicht viel Platz. "Dies minimiert die optische Wirkung, die diese in landschaftlich reizvollen Gebieten haben können", bemerkt Chen.

Nachteile

Geothermischer Energie erfordert eine Menge Geld nach vorne, bevor Energie beginnt immer produziert, ungefähr $2.500 pro installierte Kilowatt in den Vereinigten Staaten, nach dem US Department of Energy. "Es erfordert auch relativ lange Lieferzeiten – wir reden hier drei Jahre mindestens, oft mehr wie fünf," Chen sagte. "Deshalb, weil Sie brauchen zu tun, zuerst einige Prospektion, Bohren Sie Tests, um die besten Plätze zu suchen.

Geothermische Anlagen verlassen sich auf heißem Dampf oder Wasser aus dem Untergrund, die im Laufe der Zeit verbrauchen kann. Um die Geysire wieder aufzuladen, wird Abwasser aus der Stadt Santa Rosa, Kalifornien, jetzt in der geothermischen Feld geleitet bekommen. "Einspritzen von Wasser in geothermischen Anlagen Produktion mithalten kann wenn die wirtschaftlich machbar, was zu tun ist,", sagt Chen. "Zu den Geysiren, war es – auf andere, kann es nicht Sinn machen. "Du musst möglicherweise Einrichtungen sich zurückzuziehen, wenn Produktion vorbei ein bestimmtes Niveau sinkt."

Die besten geothermischen Reservoirs befinden sich in vulkanisch und seismisch aktiven Orten, wie der Westen der USA, Alaska und Hawaii. Es kann sein, nur von begrenztem nutzen, was bedeutet, dass es nur für 20.000 bis 30.000 Megawatt bei den meisten in den Vereinigten Staaten, oder ungefähr 4 Prozent der vorhandenen Kapazität verantwortlich sein könnte. "Das ist viel weniger als die Hunderttausende von Megawatt oder sogar Millionen, dass solar und Wind potenziell erzeugen können," Chen sagte.

Dennoch konnten Fortschritte in der Geothermie allgemein verfügbar machen. Verbesserte geothermische Systeme, die Meilen hinunter Zugang hot-dry-Rock oder Magma Bohren, könnte zu einem 40-fold Anstieg über vorhanden geothermische Stromerzeugung Kapazität oder mehr als 100.000 Megawatt nach dem US Department of Energy.

Diese verbesserte geothermische Systeme sind jedoch nicht ohne Risiko. Einem Standort ausgelöst vier Erdbeben in Basel, Schweiz, zwischen 3,1 und 3,4 auf der Richterskala. Experten fordern, die Website wurde nicht richtig ausgewählt, und das Beben ein Anliegen im richtig gewählten Standorte nicht sein sollte.

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