Toruńska Geotermia?… a cóż to takiego? (cz.1/3)

Obrazek użytkownika Anonymous
Kraj

Parę dni temu podzieliłem się z Państwem dobrą informacją, a dotyczącą sukcesu Toruńskiej Geotermii. Ale czuję się w obowiązku przybliżyć Czytelnikom, co to takiego ta… geotermia.

Inspiracją do napisania tego materiału był artykuł zatytułowany „O ‘moherach’ i toruńskich ‘gejzerach’” autorstwa kokos26, (któremu bardzo dziękuję), a zamieszczony na tym portalu w dniu 27 lipca br.

Wstęp

Zdaję sobie sprawę z tego, że nie każdy z Państwa tu piszący i czytający jest zorientowany w temacie od strony technicznej. A jeśli ktoś zna pobieżnie zagadnienia związane z pozyskiwaniem energii geotermalnej, może bardzo łatwo wysnuć wnioski lekko rozmijające się z prawdą, co w konsekwencji może doprowadzić do oczekiwań, które nigdy nie będą mogły być spełnione z przyczyn naturalnych i technicznych Zatem jako obeznany w temacie, pozwalam sobie na podzielenie się z Państwem wiedzą na przedmiotowy temat.

W dniu 27 lipca br. kokos26 na swym blogu napisał, cyt.: „O innowacyjności w gospodarce i jej wspieraniu zarówno Tusk jak i Pawlak mówili setki razy wycierając sobie tym modnym słowem zakłamane gęby. Warto więc opisać jeden przykład innowacyjnego projektu, którego efektem już wkrótce będzie dostarczenie ciepłej wody dla całego miasta Torunia, oraz ogrzanie 20 procent tegoż miasta zimą. Wszystko to odbędzie się bez emisji choćby jednego grama dwutlenku węgla i co niebagatelne, taniej niż do tej pory. Nastąpi to dzięki słynnemu już geotermalnemu projektowi ojca Tadeusza Rydzyka. Wkrótce rusza budowa ciepłowni, a o spektakularnym sukcesie i innowacyjności toruńskiej geotermii cisza”.

Wyżej zacytowany tekst jest ze wszech miar godny pochwały dla Autora, któremu nie jest obojętna nie tylko Toruńska Geotermia, ale geotermia jako taka w Polsce. I tu małe pierwsze sprostowanie: otóż o. dr Tadeusz Rydzyk nie był autorem tego projektu, ale jest najważniejszą osobą tego przedsięwzięcia, jako że jest jego inicjatorem i „motorem napędowym” pod każdym względem tej inwestycji.  

Kokos26, w dalszej części swojego zresztą świetnego artykułu napisał, cyt.: „(…) Wystarczy tylko wtłoczyć wodę do owych gorących skał, a uzyskaną parą napędzić turbiny wytwarzające energię elektryczną (…)”.

Tak, to prawda, ale pozwolisz, że uściślę Twoje stwierdzenie. W istocie w uproszczeniu taka jest technologia wytwarzania energii elektrycznej, ale problemem jest jednak to, że pod zdecydowaną większością Polski ukształtowanie górotworu nie pozwala na taką technologię.

Materiał dotyczący przedmiotowego tematu podzieliłem na trzy części, jako że jego obszerność wymaga krótkiego omówienia historii geotermii, jej istoty oraz szczegółów związanych właśnie z polską i Toruńską Geotermią (dalej w teście zwaną TG). Tyle tytułem wstępu.

Istota energii geotermalnej.

Otóż energia geotermalna jest wewnętrznym ciepłem Ziemi nagromadzonym w skałach oraz w wodach wypełniających pory i szczeliny skalne. Gdyby spojrzeć na przekrój naszej planety (patrz rysunek), to ogromna ilość ciepła zgromadzona jest w jądrze i w skorupie ziemskiej. W jądrze Ziemi zachodzi rozpad pierwiastków promieniotwórczych, którego efektem jest wysoka temperatura dochodząca do ok. 45000°C (45273 K = 81032°F) . Temperatura ta maleje w miarę zbliżania się do powierzchni Ziemi o 15-80°C (288-353 K = 59-176°F) na jeden kilometr, w zależności od rodzaju skał i warunków geologicznych. Przeciętnie przyjmuje się, że gradient temperatury skorupy ziemskiej wynosi 33°C/km, czyli inaczej mówiąc, z każdym kilometrem liczonym od jądra Ziemi ku jej powierzchni – temperatura spada o 33°C (306 K = 91,4°F). Wskazując na ten parametr, właściwiej jest określać ilość metrów, na przestrzeni której następuje spadek temperatury o 10 ºC (283 K = 50°F). W rzeczywistości stopień geotermiczny w różnych miejscach skorupy ziemskiej jest różny i zależy od budowy geologicznej głębokiego jej podłoża. Na Kujawach wynosi on 330,0 m/10ºC, w Krośnie (Karpaty) 417,0 m/10ºC, ale w Piszu (Mazury) aż 96,0 m/10ºC, zaś w Budapeszcie (Nizina Węgierska) 150,0 m/10ºC, a w Krzywym Rogu (Ukraina) 112,5 m/10ºC.

W polskich warunkach geologicznych wypływające na powierzchnię wody geotermalne spotyka się rzadko i mają one nieco ponad 20ºC (293 K = 68°F). Zatem konieczne staje się więc sięganie po zasoby zalegające na większych głębokościach. Wody geotermalne występują w przestrzeni porowej lub szczelinowej skał. Zwykle skały te, to piaskowce, mułowce, wapienie i dolomity. Kompleksy takich skał zwane są zbiornikami geotermalnymi.

Z punktu widzenia możliwości praktycznego wykorzystania tego gradientu rozróżnia się następujące rejony geotermalne:

– hipertermiczny z gradientem temperatury większym niż 80°C/km;

– semitermiczny od 40 do 80°C/km;

– normalny z gradientem do 40°C/km.

W zależności od ciśnienia, kształtu zbiornika i rzeźby powierzchni terenu złoża dzieli się na:

– złoża artezyjskie – z których woda przez otwór wiertniczy może samoczynnie wypływać,  

– złoża subartezyjskie – z których woda podnosi się poprzez otwór wiertniczy w pobliże powierzchni terenu, ale nie wypływa,

– złoża grawitacyjne – w których woda pozostaje na dużych głębokościach, bliskich głębokości występowania i wymaga pompowania.

Rozróżniamy dwa rodzaje zasobów energii geotermalnej. Jest to: zasób hydrotermiczny i petrotermiczny. Zasoby hydrotermiczne – odnoszą się do wody, pary lub mieszaniny parowo-wodnej, które to czynniki występują w szczelinach skalnych, żyłach wodnych lub w warstwach wodonośnych i są powszechnie wykorzystywane. Natomiast zasoby petrotermiczne – to energia cieplna zgromadzona w suchych, ogrzanych i porowatych skałach. Istnieją zatem możliwości wykonania odwiertów i wykorzystania energii petrotermicznej, zgromadzonej na głębokości sięgającej nawet 5000 m.

Głębokość zalegania złóż wody geotermalnej jest mocno zróżnicowana w poszczególnych miejscach globu, ale najczęściej zawiera się w granicach 1000-5000 metrów. Wody te wydobywa się na powierzchnię ziemi przy pomocy specjalnych odwiertów. Wody geotermalne osiągające temperaturę rzędu 120°C (393 K= 248°F) i wyższą opłaca się wykorzystać do produkcji energii elektrycznej, choć niższa temperatura nie wyklucza zastosowania tej wody do wytwarzania energii elektrycznej. Koszt jej wytworzenia jest i tak niższy od kosztów ponoszonych przez elektrownie węglowe, a jednostkowy koszt geotermalnej energii cieplnej jest szacunkowo ok. 30% niższy od kosztu energii cieplnej wytwarzanej w ciepłowni konwencjonalnej, w której paliwem jest węgiel kamienny lub brunatny.

Warunkiem przydatności wód geotermalnych prócz odpowiedniej temperatury jest ich mineralizacja. Może ona wpływać na szybkość korozji instalacji, pokrywanie się rur eksploatacyjnych warstwą wytrąconych minerałów, które zmniejszają ich drożność itp.

Wody geotermalne dzieli się na:

– wody niezmineralizowane – o zawartości do 1g substancji mineralnej na litr, które można wykorzystać wprost jako ciepłe wody użytkowe,

– wody zmineralizowane – które w zależności od składu i stopnia mineralizacji mogą być wykorzystane wprost do celów balneologicznych i rekreacyjnych.

Przy wysokiej mineralizacji z wód wykorzystuje się jedynie ciepło odbierane za pośrednictwem wymienników. Po absorpcji ciepła w wymiennikach, schłodzoną wodę zatłacza się do zbiornika naturalnego, z którego pochodziła poprzez odwiert chłonny, tzw. zatłaczający, najczęściej oddalony około 1000 m od otworu produkcyjnego.

C.d.n...

0
Brak głosów

Komentarze

w normalnym kraju za tak wartościowy tekst należy się porządne honorarium; ale czasopisma wolą analizować np. operacje plastyczne etc.

Vote up!
0
Vote down!
0

Bóg - Honor - Ojczyzna!

#278246

... ponieważ zauważyłem na tym portalu bardzo duże zainteresowanie tematem dotyczącym geotermii. Ostatnio dwukrotnie na ten temat pisałem, a także kokos26. Uznałem za stosowne naświetlić geotermię w aspekcie nie tylko od strony politycznej (jak platformersi i Tusk powinni podejść do geotermii w Polsce), a bardziej od strony technicznej, by Czytelnicy mieli możliwość poszerzenia wiedzy. Dzięki temu, być może przyczynią się do tego, że Donaldinio Tuskolini potraktuje geotermię z całą powagą i szacunkiem.

Dziękuję za słowa uznania, ale już taki jestem, że lubię i chcę się dzielić wiedzą z innymi.

Pozdrawiam Cię markowa,

Satyr
_________________________________________

Vote up!
0
Vote down!
0
#278272

dziękuję za tak wyczerpujące informacje. Nigdy za dużo wiedzy, by kompetentnie móc dyskutować z pro-platformerskimi durniami.

Pozdrawiam Niepoprawnie

krisp

Vote up!
0
Vote down!
0
#278342

By mógł otworzyć oczy i zobaczyć złego
Który siedzi przy korycie i Polskę niszczy
Chcąc doprowadzić jak po wojnie do zgliszczy
Nie powinno to dziwić znających jego pochodzenie
Jest ono germańskie i to Polski utrapienie
Pozdrawiam

Vote up!
0
Vote down!
0

"Z głupim się nie dyskutuje bo się zniża do jego poziomu"

"Skąd głupi ma wiedzieć że jest głupi?"

#278592