Γεωθερμικά μειονεκτήματα
Γεωθερμική ενέργεια (γεωθερμική θερμότητα) αναφέρεται ως η βιώσιμη εναλλακτική λύση στο φυσικό αέριο. Είναι όμως όντως έτσι; Για παράδειγμα, οι πόροι των υπόγειων υδάτων μας είναι καλά προστατευμένοι σε αυτές τις εξελιγμένες δραστηριότητες εδάφους; Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της γεωθερμικής ενέργειας και της γεωθερμικής θερμότητας.
Τι ακριβώς είναι η γεωθερμία;
Γεωθερμική ενέργεια είναι η επιστημονική ονομασία της γεωθερμικής θερμότητας. Γίνεται διάκριση μεταξύ δύο τύπων: ρηχή γεωθερμική ενέργεια (μεταξύ 0 - 300 μέτρα) και βαθιά γεωθερμική ενέργεια (έως 2500 μέτρα στο έδαφος).
Τι είναι η ρηχή γεωθερμία;
Niels Hartog, ερευνητής στο KWR Watercycle Research: Η ρηχή γεωθερμική ενέργεια αποτελείται από συστήματα που αποθηκεύουν εποχιακή θερμότητα και κρύο, όπως συστήματα εναλλάκτη θερμότητας εδάφους και συστήματα αποθήκευσης θερμότητας και ψύχους (WKO). Το καλοκαίρι, ζεστό νερό από τη ρηχή υπόγεια επιφάνεια αποθηκεύεται για θέρμανση το χειμώνα, το χειμώνα κρύο νερό αποθηκεύεται για ψύξη το καλοκαίρι. Αυτά τα συστήματα χρησιμοποιούνται κυρίως σε αστικές περιοχές και σε κατοικημένες περιοχές.
Τι είναι τα «ανοικτά» και τα «κλειστά» συστήματα;
Hartog: Ένα σύστημα εναλλάκτη θερμότητας πυθμένα είναι ένα κλειστό σύστημα. Αυτό είναι όπου η θερμική ενέργεια ανταλλάσσεται πάνω από το τοίχωμα ενός σωλήνα στο έδαφος. Σε ένα WKO, ζεστό και κρύο νερό αντλείται και αποθηκεύεται στο έδαφος. Επειδή το ενεργό νερό αντλείται εδώ και έξω από τα στρώματα άμμου στο έδαφος, αυτό αναφέρεται επίσης ως ανοιχτά συστήματα.
Τι είναι η βαθιά γεωθερμική ενέργεια;
Με βαθιά γεωθερμική ενέργεια, μια αντλία με νερό σε θερμοκρασία 80 έως 90 μοίρες εξάγεται από το έδαφος. Είναι πιο ζεστό στο βαθύ υπόγειο, εξ ου και ο όρος γεωθερμία. Αυτό είναι δυνατό όλο το χρόνο, επειδή οι εποχές δεν επηρεάζουν τη θερμοκρασία στο βαθύ υπόγειο. Η φυτοκομία θερμοκηπίου ξεκίνησε με αυτό πριν από περίπου δέκα χρόνια. Τώρα εξετάζεται όλο και περισσότερο πόσο βαθιά γεωθερμική ενέργεια μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε κατοικημένες περιοχές ως εναλλακτική λύση στο αέριο.
Η βαθιά γεωθερμική ενέργεια αναφέρεται ως εναλλακτική λύση στο αέριο
Είναι άπειρη πηγή ενέργειας;
Η βαθιά γεωθερμική ενέργεια δεν είναι εξ ορισμού μια άπειρη πηγή ενέργειας. Η θερμότητα αφαιρείται από το έδαφος και αυτό συμπληρώνεται μερικώς κάθε φορά. Με την πάροδο του χρόνου, το σύστημα μπορεί να γίνει λιγότερο αποδοτικό. Όσον αφορά τις εκπομπές CO2, είναι πολύ πιο βιώσιμη από τη χρήση ορυκτών καυσίμων.
Γεωθερμική θερμότητα: οφέλη
- Βιώσιμη πηγή ενέργειας
- Χωρίς εκπομπές CO2
Χερσαία θερμότητα: μειονεκτήματα
- Υψηλό κόστος κατασκευής
- Μικρός κίνδυνος σεισμών
- Κίνδυνοι ρύπανσης των υπόγειων υδάτων
Ποια είναι η επίδραση της γεωθερμικής ενέργειας στις παροχές πόσιμου νερού;
Τα αποθέματα υπόγειων υδάτων που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή πόσιμου νερού βρίσκονται σε βάθη έως και 320 μέτρα στο έδαφος. Αυτά τα αποθέματα προστατεύονται από στρώμα πηλού βάθους δεκάδων μέτρων. Στις γεωθερμικές πρακτικές, το νερό (το οποίο δεν χρησιμοποιείται για την παραγωγή πόσιμου νερού) μετατοπίζεται ή τα υγρά διοχετεύονται στο έδαφος.
Για τέτοια συστήματα, απαιτείται διάτρηση στο έδαφος. Καθώς οι γεωθερμικές δραστηριότητες λαμβάνουν χώρα συχνά σε εκατοντάδες μέτρα, μπορεί να είναι απαραίτητο να τρυπηθούν τα αποθέματα υπόγειων υδάτων. Σε μια έκθεση του KWR του 2016, η Hartog παρουσίασε έναν αριθμό κινδύνων για την παροχή υπόγειων υδάτων:
Γεωθερμία: τρεις κίνδυνοι για το πόσιμο νερό
Κίνδυνος 1: Η γεώτρηση δεν πάει καλά
Η διάτρηση πακέτων υπόγειων υδάτων μέσω ανεπαρκούς σφράγισης των διαχωριστικών στρωμάτων μπορεί να προκαλέσει μόλυνση των υπόγειων υδάτων. Η λάσπη γεώτρησης με δυνητικά μολυσμένες ουσίες μπορεί επίσης να διεισδύσει σε υδατοστεγανό στρώμα (υδροφόρο ορίζοντα) ή σε συσκευασίες υπόγειων υδάτων. Και οι μολύνσεις στην ρηχή υπόγεια επιφάνεια μπορούν να καταλήξουν κάτω από αυτό το στρώμα διεισδύοντας σε ένα προστατευτικό στρώμα.
Κίνδυνος 2: Η ποιότητα των υπόγειων υδάτων επιδεινώθηκε λόγω της υπολειπόμενης θερμότητας
Ο βαθμός εκπομπής θερμότητας από το πηγάδι μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγές στην ποιότητα των υπόγειων υδάτων. Τα υπόγεια ύδατα μπορεί να μην είναι θερμότερα από 25 μοίρες. Ποιες αλλαγές ποιότητας μπορεί να προκύψουν είναι άγνωστες και πιθανόν να εξαρτώνται έντονα από την τοποθεσία.
Κίνδυνος 3: Ρύπανση από παλιά φρεάτια πετρελαίου και φυσικού αερίου
Η εγγύτητα παλαιών εγκαταλελειμμένων φρεατίων πετρελαίου και φυσικού αερίου κοντά στο πηγάδι ψεκασμού γεωθερμικών συστημάτων οδηγεί σε κίνδυνο για τα υπόγεια ύδατα. Παλιά πηγάδια μπορεί να έχουν υποστεί ζημιά ή να έχουν σφραγιστεί επαρκώς. Αυτό επιτρέπει στο νερό σχηματισμού από τη γεωθερμική δεξαμενή να ανεβαίνει μέσω ενός παλιού φρεατίου και να καταλήγει στα υπόγεια ύδατα.
Με κάθε μορφή γεωθερμίας υπάρχουν κίνδυνοι για τις πηγές πόσιμου νερού
Γεωθερμική: όχι σε περιοχές πόσιμου νερού
Με βαθιά γεωθερμική ενέργεια αλλά και με ρηχά θερμικά συστήματα υπάρχουν κίνδυνοι για την παροχή υπόγειων υδάτων που χρησιμοποιούμε ως πηγή πόσιμου νερού. Οι εταιρείες πόσιμου νερού, αλλά και ο SSM (Κρατική Εποπτεία Ορυχείων) είναι επομένως κρίσιμοι για τις εξορυκτικές δραστηριότητες όπως η βαθιά γεωθερμική ενέργεια σε όλες τις περιοχές εξόρυξης πόσιμου νερού και περιοχές με στρατηγικά αποθέματα υπόγειων υδάτων. Συνεπώς, οι επαρχίες έχουν αποκλείσει τη θερμική και γεωθερμική ενέργεια σε περιοχές προστασίας και ζώνες χωρίς οπές γύρω από τις υπάρχουσες τοποθεσίες εξόρυξης. Η κεντρική κυβέρνηση έχει υιοθετήσει αυτόν τον αποκλεισμό της γεωθερμικής ενέργειας στις περιοχές του πόσιμου νερού στο όραμα (σχεδιασμός) δομής υποστρώματος.
Απαιτούνται σαφείς κανόνες και αυστηρές απαιτήσεις
Για τη ρηχή γεωθερμική ενέργεια, δηλαδή τα συστήματα θερμικής αποθήκευσης, επεξεργάζονται σαφέστερους κανόνες και αυστηρότερες απαιτήσεις για άδεια για γεωθερμικά συστήματα θερμότητας. Hartog: Με αυτόν τον τρόπο εμποδίζετε τους καουμπόηδες να βγουν στην αγορά και δίνετε στις καλές εταιρείες την ευκαιρία να δημιουργήσουν ένα αξιόπιστο και ασφαλές σύστημα αλλού, σε συνεννόηση με την επαρχία και την τοπική εταιρεία πόσιμου νερού.
«Η κουλτούρα ασφάλειας πρόβλημα»
Αλλά με τη βαθιά γεωθερμική ενέργεια δεν υπάρχουν ακόμη σαφείς κανόνες. Επιπλέον, οι εταιρείες πόσιμου νερού ανησυχούν για την κουλτούρα ασφάλειας στον γεωθερμικό τομέα. Σύμφωνα με μια έκθεση του SSM, αυτό δεν είναι καλό και δεν εστιάζεται τόσο στην ασφάλεια, αλλά μάλλον στην εξοικονόμηση κόστους.
Δεν διευκρινίζεται πώς πρέπει να οργανωθεί η παρακολούθηση
«Η παρακολούθηση δεν έχει ρυθμιστεί σωστά»
Πρόκειται κυρίως για τον τρόπο με τον οποίο πραγματοποιείτε τη γεώτρηση και την κατασκευή φρεατίων, λέει ο Hartog. Έχει να κάνει με το πού τρυπάτε, πώς τρυπάτε και πώς σφραγίζετε μια τρύπα. Το υλικό για τα πηγάδια και η ποσότητα των τοίχων είναι επίσης σημαντικά. Το σύστημα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο στεγανό. Σύμφωνα με τους επικριτές, αυτό είναι ακριβώς το πρόβλημα. Για την ασφαλή εκτέλεση της γεωθερμικής ενέργειας, απαιτείται καλή παρακολούθηση, ώστε να εντοπιστούν τυχόν προβλήματα και να ληφθούν μέτρα γρήγορα εάν τα πράγματα πάνε στραβά. Ωστόσο, οι κανόνες δεν διευκρινίζουν πώς πρέπει να οργανωθεί μια τέτοια παρακολούθηση.
Είναι δυνατή η «ασφαλής» γεωθερμική ενέργεια;
Απολύτως, λέει ο Hartog. Δεν είναι θέμα του ενός ή του άλλου, είναι κυρίως το πώς το κάνεις. Είναι σημαντικό να εμπλακούν οι εταιρείες πόσιμου νερού στην ανάπτυξη. Διαθέτουν πληθώρα γνώσεων για το έδαφος. Γνωρίζουν λοιπόν τι ακριβώς χρειάζεται για την κατάλληλη προστασία των αποθεμάτων των υπόγειων υδάτων.
Επαρχιακή συνεργασία
Σε αρκετές περιοχές, στην επαρχία, εταιρείες πόσιμου νερού και παραγωγοί γεωθερμικής ενέργειας συνεργάζονται ήδη εντατικά για καλές συμφωνίες. Για παράδειγμα, έχει συναφθεί μια «πράσινη συμφωνία» στο Noord-Brabant που δηλώνει, μεταξύ άλλων, τις περιπτώσεις όπου υπόγειες δραστηριότητες μπορεί και όχι. Υπάρχει μια παρόμοια συνεργασία στο Gelderland.
«Συνεργαζόμαστε για μια λύση»
Σύμφωνα με τον Hartog, δεν υπάρχει άλλη επιλογή από την καλή συνεργασία μεταξύ όλων των εμπλεκόμενων μερών. Θέλουμε να απαλλαγούμε από το αέριο, να παράγουμε βιώσιμη ενέργεια και ταυτόχρονα να έχουμε υψηλής ποιότητας και προσιτό νερό βρύσης. Αυτό είναι δυνατό, αλλά τότε πρέπει να συνεργαστούμε εποικοδομητικά και να μην συμμετέχουμε σε αμοιβαίο αγώνα. Αυτό είναι αντιπαραγωγικό. Σε ένα νέο ερευνητικό πρόγραμμα εξετάζουμε τώρα πώς η γνώση για το νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε όλο τον τομέα στην κυκλική οικονομία.
Γρήγορη ανάπτυξη
Η μετάβαση φυσικού αερίου και ενέργειας στις Κάτω Χώρες προχωρά με ταχείς ρυθμούς. Για τα ρηχά ανοιχτά γεωθερμικά συστήματα, προβλέπεται σημαντική ανάπτυξη: σήμερα υπάρχουν 3.000 ανοιχτά ενεργειακά συστήματα εδάφους, έως το 2023 πρέπει να υπάρχουν 8.000. Πού ακριβώς πρέπει να πάνε είναι ακόμα άγνωστο. Επιπλέον αποθέματα υπόγειων υδάτων χρειάζονται επίσης για τη μελλοντική παροχή πόσιμου νερού που πρέπει να οριστεί. Επομένως, οι επαρχίες και οι εταιρείες πόσιμου νερού ερευνούν πώς μπορούν να υλοποιηθούν και οι δύο ισχυρισμοί για το διάστημα. Ο διαχωρισμός συνάρτησης είναι το σημείο εκκίνησης.
Απαιτείται προσαρμογή
Σύμφωνα με τον Hartog, η γνώση που έχει αποκτηθεί τα τελευταία χρόνια και οι συμφωνίες που έχουν γίνει έχουν δημιουργήσει ένα είδος εθνικού σχεδίου. Στη συνέχεια, εξετάζετε τις συγκεκριμένες απαιτήσεις ενός γεωθερμικού συστήματος για κάθε τοποθεσία. Το υπόστρωμα είναι διαφορετικό παντού και τα στρώματα αργίλου διαφέρουν σε πάχος.
Βιώσιμη, αλλά όχι χωρίς κίνδυνο
Τέλος, ο Hartog τονίζει ότι δεν πρέπει να κλείνουμε τα μάτια μας σε πιθανές αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Συχνά το συγκρίνω με την άνοδο ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου: μια βιώσιμη ανάπτυξη, αλλά μπορείτε ακόμα να χτυπήσετε κάποιον με αυτό. Εν ολίγοις, αυτή η εξέλιξη σε ευρεία έννοια και μακροπρόθεσμα είναι θετική, δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχουν κίνδυνοι.
Περιεχόμενα
- Γεωθερμικά μειονεκτήματα
- Τι ακριβώς είναι η γεωθερμία;
- Τι είναι η ρηχή γεωθερμία;
- Τι είναι τα «ανοικτά» και τα «κλειστά» συστήματα;
- Τι είναι η βαθιά γεωθερμική ενέργεια;
- Είναι άπειρη πηγή ενέργειας;
- Γεωθερμική θερμότητα: οφέλη
- Χερσαία θερμότητα: μειονεκτήματα
- Ποια είναι η επίδραση της γεωθερμικής ενέργειας στις παροχές πόσιμου νερού;
- Γεωθερμία: τρεις κίνδυνοι για το πόσιμο νερό
- Κίνδυνος 1: Η γεώτρηση δεν πάει καλά
- Κίνδυνος 2: Η ποιότητα των υπόγειων υδάτων επιδεινώθηκε λόγω της υπολειπόμενης θερμότητας
- Κίνδυνος 3: Ρύπανση από παλιά φρεάτια πετρελαίου και φυσικού αερίου
- Γεωθερμική: όχι σε περιοχές πόσιμου νερού
- Απαιτούνται σαφείς κανόνες και αυστηρές απαιτήσεις
- «Η κουλτούρα ασφάλειας πρόβλημα»
- «Η παρακολούθηση δεν έχει ρυθμιστεί σωστά»
- Είναι δυνατή η «ασφαλής» γεωθερμική ενέργεια;
- Επαρχιακή συνεργασία
- «Συνεργαζόμαστε για μια λύση»
- Γρήγορη ανάπτυξη
- Απαιτείται προσαρμογή
- Βιώσιμη, αλλά όχι χωρίς κίνδυνο