Bohren tief: Die Wiederbelebung der Geothermie


Aus einem Raum unter dem Bürgersteig in New York City, stark stürzen weiße Rohre mehr als 1200 Fuß in die Tiefen der Erde. Es schlagen sie Wasser an die Oberfläche, wo es reguliert die Temperatur in einem futuristischen Ziegel-und-Glas-Gebäude besetzt durch das Zentrum für Architektur in lower Manhattan.

"Unsere Heizenergie ist nicht von Con Edison." Es unter der Erdoberfläche kommt", sagt Rick Bell, executive Director von 15.000-Quadratfuß Zentrum, das die Heimat des New York Kapitels des American Institute of Architects.

Glocke öffnet die Tür zu einem Raum unter LaGuardia Place in Greenwich Village in Manhattan, ein System von Rohren, aus recyceltem Kunststoff hergestellt, die aus dem Untergrund entstehen und schlängeln sich durch das Gebäude etwa 50 Fuß zu offenbaren. "Es uns mit konstanter Luft von etwa 55 Grad auch an den kältesten Winternächten und die meisten schwülen Sommernachmittagen liefert,", erklärt er. Die Temperatur ist gut geeignet für einen Raum regelmäßig von großen Gruppen von Menschen besucht.

Die Popularität von Erdwärme heizen und kühlen rasch angestiegen – auch Präsident George W. Bush hat eine geothermische Anlage auf seiner Ranch in Crawford, Texas. Darüber hinaus suchen Experten an der Technik als ein Weg, um mit sauberen Strom versorgen. Obwohl nur die Hälfte von einem Prozent des gesamten Energieverbrauchs in den Vereinigten Staaten geothermischer Energie ausmacht, sprang Nachfrage 13 Prozent von 2001 bis 2005, nach federal Department of Energy. Im Januar veröffentlicht am Massachusetts Institute of Technology den umfangreichsten Bericht auf die geothermische Stromerzeugung in dreißig Jahren.

New York ist keine Ausnahme von der Trend. Die New York State Energy Research und Development Authority (NYSERDA), das gibt Geld und technische Hilfe für Bauherren, die Nutzung alternativer Energiequellen, berichtet, dass 63 Geothermie-Projekte abgeschlossen sind, da seine Hilfe Programm im Jahr 1999 begann. 46 weitere Projekte sind in Arbeit.

"Die Anzahl der Anwendungen und raten weiterhin steigen", sagt Gregory Lampman, Projektmanager mit der Staatsgewalt.

Aber einige Experten befürchten, dass hohe Installationskosten potenzielle Käufer abschrecken könnte. Eigenheimbesitzer, die geothermische Wärmepumpen nutzen können 30 bis 70 Prozent Heizkosten und 20 bis 50 Prozent auf Kühlung, nach Schätzungen der Bundesrepublik aber Installation in einem typischen Haus kostet ca. $7.500. Die Menge an Zeit, um die Kosten wieder hereinzuholen ist etwa sechs bis zwölf Jahren nach Lamprecht. Preise für Unternehmen, Schulen und öffentliche Gebäude können in den Hunderten von Tausenden von Dollar, abhängig von der Leichtigkeit der Bohr- und Anzahl der benötigten Kavitäten werden.

Deshalb Wohn geothermische Systeme brauchen Anreize, nach Jeff Tester am MIT und der Erstautor der umfassenden Studie der Systeme von dem Department of Energy gesponsert. Im April 2007 bezeugte er auf über die Machbarkeit und Kosten der Geothermie zu House Committee on natürlicher Ressourcen.

In New York bezahlt NYSERDA die $100.000 für die Brunnen an das Zentrum für Architektur sowie eine zusätzliche $600.000 für Brunnen im Brooklyn Children Museum. "Going green ist teuer, aber es ist besser für die Umwelt und weniger teuer insgesamt sein soll", sagte Linda Adams, Projektleiter bei Brooklyn Children Museum.

Wasser aus einer Quelle in eine typische Open-Loop-Geothermie-System, tief in der Erde – wie ein Brunnen, Teich oder See – kehrt zurück, woher es kam nach zirkuliert durch das Gebäude-Temperatur-Control-System. In einem geschlossenen System, wie die meisten in New York, eine Schleife der Leitung mit Wasser oder Frostschutzmittel taucht einfach nach unten in den Boden und Wärme absorbiert. Solche Systeme sind "wie Wasser in einem Raumschiff," sagte Bell, wo die gleiche Flüssigkeit zirkuliert ständig neu.

Am Zentrum für Architektur, die das Wasser in die closed-Loop-System Hitze geht überträgt Platte angeschlossen an eine Wärmepumpe die Energie in Wärme oder Kälte. Die Veränderung der Temperatur diffundiert im gesamten Gebäude über Kanäle.

Diese eher kleinen Anlagen wirtschaftlich sinnvoll in Orten wie New York, aber an anderer Stelle in den Vereinigten Staaten, Experten Geothermie zur Stromerzeugung nutzen möchten. Ein zentraler Befund der Studie MIT ist, dass geografische Unterschiede eine große Rolle spielen bei der Bestimmung, ob Erdwärme wirtschaftlich machbar ist.

Beispielsweise ist es billiger, geothermischen Kraftwerke im Westen der Vereinigten Staaten als im Nordosten, bauen, denn in Staaten wie Kalifornien und Nevada, die bereits Geothermie-Kraftwerke haben, es relativ einfach ist, Felsen so warm wie 400 Grad zu finden, ohne mehr als 1.000 Fuß nach unten zu graben.

Solche notwendigen Temperaturen im Nordosten zu erreichen ist "technisch und wirtschaftlich nicht machbar." so Brian Anderson, Assistant Professor für chemische Verfahrenstechnik an der West Virginia University und Co-Autor der Studie MIT. Er schätzt, dass es kosten würde, $ 20 Millionen zu graben tief genug im Nordosten, Rock Temperaturen von 400 Grad, verglichen mit der nationalen geothermische gemeinschaftliche Kosten Schätzung von nur $1, $ 5 Millionen in einigen Teilen des Westens zu finden.

In Manhattan musste das Zentrum für Architektur nach unten 1.260 Füße – die Länge der das Empire State Building ohne seine Antenne – zu graben, um Rock warm genug, um als eine Quelle der Erdwärme dienen zu finden. Es dauerte 40 Stunden über drei Wochen im August 2003 zwei Brunnen zu graben. Obwohl die Geologie von Greenwich Village anders als der Rest von Manhattan ist, waren Arbeiter überrascht, Grundgestein. "Das Dorf matschig und sumpfig waren wir schockiert, Grundgestein 45 Füße nach unten,...", sagt die Direktorin des Zentrums Bell

Neben der Geologie präsentiert New York City anderer Herausforderungen für die Installation von Erdwärmeanlagen. "Die Stadt ist schwer mit Verkehr und Genehmigungen," sagte Leonard Rexrode, Präsident des Aquifer Bohren und Testing, ein Unternehmen, das geothermische Heizsysteme installiert. "Auch, man braucht eine Menge Boden, die nicht leicht zugänglich in New York City," Gebäude neigen dazu, sich das Land nehmen sie sitzen auf, und die Logistik der geeigneten Platz zu finden ist schwierig. Rexrode das nächste Projekt wird in einem Glasgebäude, die noch nicht gebaut, mitten auf dem Times Square geothermische Heizung installiert.

Kritiker der Erdwärme nicht seine Wirksamkeit bei der Verringerung der Energiekosten in Frage, aber sie machen die unbeabsichtigten Konsequenzen der Technologie sorgen.

"Erdwärme als Energiequelle akzeptiert wird, aber es ist nicht völlig frei von Auswirkungen auf die Umwelt", sagte Alper Baba, Professor für Ingenieurgeologie an Canakkale Onsekiz Mart Universität in der Türkei.

Baba hat weitgehend über Probleme mit Erdwärme, einschließlich der Verunreinigung von Grundwasser, Boden Temperaturänderungen, Erschöpfung des Grundwassers, Auswirkungen auf lebende Organismen und sogar Erdbeben geschrieben.

Wenn Open-Loop-Systeme Wasser zurück in den Boden zu nahe an die Oberfläche Wiedereinleitung, kann die Temperaturdifferenz die Eigenschaften des Grundwassers, nach Baba ändern. "Open-Loop-Systeme beeinflussen können den Salzgehalt des Grundwassers," stimmte Louis Derry, Geologe an der Cornell University, fügte hinzu, dass "closed-Loop-Systeme sind besser."

Aber auch closed-Loop-Systeme können dazu führen, dass Verunreinigungen nach Baba. Die Metalle im Wasser können das Rohr, wodurch Undichtigkeiten in den Boden korrodieren. "Es gibt Spurenelemente wie Eisen, Mangan, Bor und Arsen in geothermal Systems," sagte er.

Mit Geothermie-Kraftwerke, die große Mengen an Wasser zu ziehen, gibt es auch Hinweise darauf, dass Bohren Erdbeben auslösen kann. Ein Erdbeben in Basel, Schweiz am 8. Dezember 2006 wurde berichtet, dass eine Änderung der Bodendruck durch eine geothermische Baustelle zurückzuführen. Das Beben gemessen von 3,4 auf der Richterskala, eine kleinere Erdbeben und 60 weniger schweren Nachbeben folgten.

"Jedem geothermisches System in der Welt seismischen Aktivität hat", sagte MITS Tester, hinzufügen, sind sie in der Regel kleine Ereignisse verursacht durch Stress Releases in den Felsen.

"Es gibt einige Gefahr von Erdbeben von Felsen brechen, u-Bahn und Wasser fließt,", sagte Anderson, die West Virginia-Forscherin, die zu den MIT-Studie beigetragen, aber vereinbart, dass die meisten Beben so klein sind, dass Menschen nicht in der Lage, sie zu empfinden.

Befürworter der Technologie schließen in der Regel diese Bedenken. "Es gibt keinen Hinweis darauf, dass einzelne Erdwärmesysteme seismischen Aktivität verursachen", sagt John Kelly, Direktor der Geoxchange, einer Organisation, die zur Förderung von Erdwärme. Obwohl die Website zur Förderung von Menschen angesichts Open-Loop-Systeme, ökologische Beamten zu konsultieren, sagte Kelly Verschmutzung des Grundwassers ist eine "leichte Sorge" und fügt hinzu, gibt es "minimales Risiko" der Umweltverschmutzung.

Öffentlichen Bewusstsein und Vertrauen, werden entscheidend für die Geothermie, als eine wichtige Quelle von Energie zu fangen sein. Am Zentrum für Architektur, Bell zielt darauf ab, die unterirdische geothermische Heizung im Rahmen einer regelmäßigen Ausstellung zu integrieren, die Menschen selbst aus sehen können oben über dem Boden.

"Wir wollen hier eine Glas Abdeckplatte Aufmachungen" weist er auf die Decke über den weißen Rohren führt auf den Gehsteig. Wenn Menschen vorbeigehen werden sie in der Lage, nach unten schauen und sehen die weißen Rohren verschwinden tief in der Erde. Er plant auch, die Tür zum Zimmer mit Glas zu ersetzen, so dass die Öffentlichkeit das Gerät von innen sehen kann sowie das Zentrum.

Direkt vor der Tür des geothermischen Systems ist bereits eine "Geothermie-Galerie" mit Diagrammen und Informationen über die Alternative Heizung und Kühlung. Bell will Immobilien-Entwickler, Ingenieure, Architekten, Finanziers und die Öffentlichkeit über geothermische Systeme erziehen.

"Wir versuchen, durch den Betrieb beweisen, dass dieser Raum das geothermische effizient und wirtschaftlich, getan werden kann", sagte Bell.

In diesem Artikel vorgesehenen ScienceLine, ein Projekt der New York University Wissenschaft, Gesundheit und Umwelt Reporting Programm.

  • Top 10 neue Umwelttechnologien
  • Energie der Zukunft: 10 Wege, um das 21. Jahrhundert führen
  • Heiße neue Studie: Erdwärme kann unsere Zukunft macht.
Verwandte Artikel

Haut tief - die Kraft der Tätowierungen auf den weiblichen Körper

Eleni Stefanou Fotos von Frauen mit Tattoos stören unsere Vorstellungen von Geschlecht und Schönheit – und Herausforderung Ideen über die Arten von Körpern, die angezeigt werden können Ich habe mehr als 50 Frauen getroffen, die ihre Haut mit Tinte eingeri...

Seriell, Adnan Syed und die Wiederbelebung der besessene Welt der Online-Unterstützer

FX-Serie The People V OJ Simpson möglicherweise daran, dass die gefallenen Stern Fall war der TV-Studie, 1999 Gymnasium Mord kann jedoch die erste wirklich Internet Fall Da die mündliche Verhandlung für Adnan Syed, seinen Fall zu öffnen in den vergangenen...

Noch eine reiche Naht: die Wiederbelebung der Coalhouses Tür schließen

Es waren Lieder, Witze und Politik – und war ein Hit mit intellektuellen und Bergleute. Dramatiker Lee Hall auf den Nervenkitzel des 21. Jahrhunderts Publikum nahe der Coalhouses Tür bringen Im Jahr 1968, ein Ex-Ballett-Tanz, versammelten sich jetzt Theat...

Die Wiederbelebung der Mitte zeigen Ausstand

Theaterbesucher werden zu ihren Füßen – aber nicht in einem guten Weg – in Zahlen nicht gesehen seit den 1950er Jahren gebracht. Aber was provozieren ist heute das vorzeitige Ausscheiden empört? Theatralische Soundeffekte sind zunehmend subtiler und...

Geschlecht und die Einheit der Arbeiterbewegung

Deborah Orr hat Recht, durch die Herrschaft der männlichen Führer in der Gewerkschafts- und Arbeiterbewegung (Meinung, 12 September) belästigt werden. Keine moderne Arbeiterbewegung, politischen Partei oder Gewerkschaft gedeihen ohne Unterstützung und Ver...

Dealers Choice Überprüfung – eine grandiose Wiederbelebung der Marbers großspurigen Komödie

Königliche und Derngate, NorthamptonRund um ein Poker-Tisch, diesem unterhaltsamen Spielen legt nackten die emotionale Unzulänglichkeiten der Männer als Väter, Söhne und Freunde • Poker Gesichter: Patrick Marbers spielt und Filme – in Bildern Wenn es daru...

Tiefe gehen: Die Zukunft der Technologie in der NFL

In den kommenden Jahren dürfte der National Football League Einwahleinige neue Tech-Blitzen, die das Spiel fairer und sicherer zu machen. Wahrscheinlich, damit es auf das Feld bald Technologien gehörendrahtlose Sensoren in den Ball und Spieler Ausrüstung....

Die Rolling Stones zu überprüfen – Wiederbelebung der Klassiker, aber wissen nicht wie Sie Sie

Comerica Park, DetroitEine abgespeckte Steine, die die Musik sprechen lassen, sieht die Postleitzahl-Tour die Band bereit, eine altehrwürdige Backkatalog neues Leben einhauchen Würde die Mick Jagger sang (ich kann nicht kein erhalten) Zufriedenheit 1965 e...

Dorfbewohner leben im Schatten des Gatwick fürchten Wiederbelebung der Plan für die neue Start-und Landebahn

Warnham Familien sagen, dass die Lärmbelastung durch die ansonsten idyllische Lage lassen zwingen könnte In der grünen und angenehmen englischen Dorf von Warnham Holunder und Weißdorn voll, duftende, cremige blühen, die Sonnenschirme sind in gepflegten Ga...

Koop-Hoffnungen die Vergangenheit hinter sich lassen mit der Wiederbelebung der klassischen 60er Jahre look

Der Einzelhändler kehrt zu seiner altehrwürdigen Logo in dem Bemühen um zu signalisieren, dass der Skandal der letzten Jahre vorbei ist Die Co-Operative Group geht zurück in die Zukunft, und seine gewählten Reiseziel ist 1968, Frau Robinson war in de...

Die OFM 50: Was lieben wir an die Welt der Lebensmittel in 2016

Aus Hestons Konditorei, der Polizist gedreht Kuchen-Macher sind hier (in keiner bestimmten Reihenfolge) 50 von Observer Food Monthly favorite things 1: der Mann hinter dem Vorhang Mit Rock-Gott-Haar, hautenge Jeans und Leopardskin Stiefel, Michael O'Hare...

Neugier die Räder fallen auseinander (und wie können wir es lösen)

Es gibt Löcher im Neugier Räder. Es gab schon immer Löcher – der Rover landete mit zwölf Löcher in jedem Rad bei Rover Navigation bewusst bearbeitet. Aber es jetzt neue Löcher gibt: Löcher, Risse und grausige Tränen. Die Löcher in der Neugier Räder sind e...

Miserable Aufzeichnung über die Energiepolitik der Regierung

Unternehmer, Wissenschaftler und Umweltschützer warnen davor, dass wir eine große Kehrtwende in der Energiepolitik UK brauchen (Regierung "muss Kurswechsel" nach Klimapakt, 14 Dezember) waren eindeutig richtig. Sie wurden zu Recht mit Schwerpunk...

"Captain America", "Interstellar": die Wissenschaft der 2014 Sci-Fi

Von intelligenten Maschinen zu intelligenten Affen und von fremden Pflanze Kreaturen zum Wurmloch-hopping Spacefarers Sci-Fi-Filme des Jahres 2014 einen Haufen von Wissenschaft Leckerbissen auf die Leinwand gebracht. Hier sind die 12 besten Wissensch...