Geothermische energie uitgelegd: hoe geothermische energie werkt

Diep onder het aardoppervlak liggen enorme reservoirs van gesmolten gesteente, heet water en hogedrukgas. Wetenschappers en ingenieurs hebben deze voorraden aangeboord als geothermische energiebronnen.

Ga naar sectie

• Wat is geothermische energie?
• Hoe werkt aardwarmte?
• 4 Voordelen van geothermische energie
• 2 Nadelen van geothermische energie
• Kom meer te weten
• Meer informatie over de MasterClass van Dr. Jane Goodall

Dr. Jane Goodall deelt haar inzichten in dierlijke intelligentie, natuurbehoud en activisme.

hoe schrijf je een vergelijk/contrast essay?

Wat is geothermische energie?

Geothermische energie is een hernieuwbare energiebron die de thermische energie onder het aardoppervlak onttrekt. De warmwaterbronnen van IJsland en de geisers van Yellowstone National Park zijn voorbeelden van geothermische reservoirs die door de aardkorst zijn gebroken. Mensen gebruiken al duizenden jaren geothermische bronnen.

Terwijl bestuursorganen zoals het Amerikaanse ministerie van Energie op zoek zijn naar duurzame manieren om energie op te wekken, stimuleren ze nutsbedrijven, bedrijven en individuen om de warmte van de aarde aan te boren als middel om industriële processen aan te drijven en elektriciteit op te wekken. Dit heeft geleid tot een recente golf van geothermische technologieën.

Hoe werkt aardwarmte?

Geothermische energie kan elektriciteit produceren in geothermische centrales. U kunt het ook direct gebruiken als warmtebron voor thuis via geothermische warmtepompen.

• Geothermische elektriciteitsproductie : De meeste elektriciteitscentrales wekken elektriciteit op door water te koken om stoom te produceren. De stoom laat vervolgens enorme turbines draaien die een elektrische stroom produceren. Geothermische elektriciteitscentrales gebruiken deze methode ook, alleen gebruiken ze in plaats van stoom te produceren met fossiele brandstoffen zoals steenkool of aardgas, natuurlijk verwarmd water uit ondergrondse reservoirs. Er zijn variaties op geothermische energieopwekking (inclusief de droge stoommethode, de flitsmethode en het binaire cyclussysteem), maar ze maken allemaal gebruik van de van nature hoge temperaturen van geothermische vloeistof.
• Geothermische verwarmingssystemen : Geothermische verwarmingssystemen gebruiken geothermisch water om radiatoren in huizen, kantoren en fabrieken te verwarmen. Op sommige plaatsen, waaronder een groot deel van IJsland, komt geothermisch water uit warmwaterbronnen zelfs uit de kraan voor thuisgebruik. Geothermische systemen kunnen ook functioneren als koelsystemen door geothermische warmtepompen te gebruiken om warmte van een gebouw naar de grond te verplaatsen. Het systeem vervangt dan die hete lucht door lucht van lage temperatuur van onder het aardoppervlak.

4 Voordelen van geothermische energie

Geothermische energie is om verschillende redenen nuttig.

1. Het is mogelijk over de hele wereld beschikbaar . Met aanzienlijke investeringen kan aardwarmte bijna overal op aarde worden aangeboord. Hoewel de bron van geothermische warmte de kern van de aarde is en de beweging van tektonische platen, zijn alle bruikbare geothermische reservoirs te vinden in de aardkorst - soms slechts een paar voet onder het oppervlak.
2. Het biedt constant basislastvermogen . Eenmaal aangeboord, levert een geothermische bron continu stroom en heeft het geen batterijen nodig om efficiënt te werken, zoals het geval is bij andere hernieuwbare energiebronnen zoals zon en wind.
3. Het produceert een lagere uitstoot van broeikasgassen dan fossiele brandstoffen . Bij het aanboren van ondergrondse warmtebronnen komen weliswaar broeikasgassen vrij zoals methaan (CH4) en koolstofdioxide (CO2), maar het komt niet in de buurt van het niveau van de uitstoot van broeikasgassen die gepaard gaat met de verbranding van steenkool, olie of aardgas.
4. Het kan gebruikmaken van de bestaande infrastructuur voor fossiele brandstoffen . Naarmate industrieën en nutsbedrijven overgaan van fossiele brandstoffen , kunnen die bronnen de introductie van geothermie in dezelfde regio's vergemakkelijken. Oliebronnen en gasbronnen hebben al de nodige boringen voltooid die nodig zijn om aardwarmte aan te boren, wat ertoe heeft geleid dat veel ingenieurs hebben voorgesteld om dezelfde bronnen te gebruiken voor fossiele brandstoffen en geothermische energie.

Masterclass

Voorgesteld voor jou

Online lessen gegeven door 's werelds grootste geesten. Breid uw kennis uit in deze categorieën.

Leert Conservering

Leert ruimteverkenning

Leert wetenschappelijk denken en communiceren

Leert de wetenschap van beter slapen

2 Nadelen van geothermische energie

Denk als een professional

Dr. Jane Goodall deelt haar inzichten in dierlijke intelligentie, natuurbehoud en activisme.

Ondanks een aantal duidelijke voordelen ten opzichte van fossiele brandstoffen, hebben geothermische energiesystemen nog geen significant marktaandeel veroverd. Hiervoor zijn twee hoofdredenen.

hoe begin ik mijn eigen kledinglijn

1. De opstartkosten zijn hoog . Geothermische elektriciteitsproductie en geothermische verwarming kunnen kosteneffectief zijn als de infrastructuur er eenmaal is. Het creëren van die infrastructuur is echter duur. Om geothermische reservoirs te bereiken, moeten bemanningen door dicht gesteente heen breken. Het boren is arbeidsintensief en lawaaierig. Sommige gemeenten en verenigingen van eigenaren staan ​​het niet toe.
2. Op veel locaties is nieuwe technologie vereist . Om ervoor te zorgen dat geothermische systemen energie-efficiëntie bieden, moet er een natuurlijke vloeistofstroom zijn van een geothermisch veld naar de lucht erboven. Slechts ongeveer 10 procent van het landoppervlak van de aarde is bevorderlijk voor deze vloeistofstroom. Een nieuwe technologie genaamd verbeterde geothermische systemen (EGS) kan dit probleem omzeilen door hete rotsen diep onder het aardoppervlak op te breken. Deze rotsen worden geïnjecteerd met water, dat stoom wordt die naar de oppervlakte stijgt voor energiegebruik. Gebruikt, lage temperatuur water wordt vervolgens via injectieputten teruggevoerd naar de aarde. Hoewel dergelijke diepe boringen koolstofdioxide- en methaanemissies kunnen produceren, kunnen geothermische projecten dit uiteindelijk omzeilen door hun geothermische vloeistof in een gesloten kringloop te laten draaien.

Kom meer te weten

Ontvang het MasterClass-jaarlidmaatschap voor exclusieve toegang tot videolessen die worden gegeven door meesters, waaronder Jane Goodall, Neil deGrasse Tyson, Paul Krugman en meer.