Geothermische energie voors en tegens

Geothermische energie is een hernieuwbare energiebron. Het gaat om het benutten van warmte die onder onze voeten is opgeslagen, d.w.z. in het aardoppervlak. Het kan op grote schaal (utiliteitsniveau) worden gebruikt om elektriciteit op te wekken, maar ook op kleinere schaal in woningen en bedrijven om voor verwarming en koeling te zorgen.

Geothermische energie wordt al lang benut tijd, maar is niet zo bekend als andere alternatieve energiebronnen zoals zonne- en windenergie.

Om u te helpen meer te weten te komen over deze stroombron, hebben we een kort overzicht samengesteld van de belangrijkste voor- en nadelen; u kunt ook meer diepgaande informatie vinden verderop op de pagina.

Opmerking: deze lijst is gebaseerd op de twee belangrijkste manieren waarop we geothermische energie gebruiken: elektriciteitsopwekking met geothermische energiecentrales en geothermische verwarmings- en koelsystemen .

Op deze pagina:

• voor- en nadelen van aardwarmte
• Wat is aardwarmte?
• Voordelen
• Milieuvriendelijk
• Hernieuwbaar en duurzaam
• Enorm potentieel
• Stabiel
• Verwarming en koeling
• Nadelen
• Milieukwesties
• Oppervlakte-instabiliteit
• Locatiespecifiek
• Duurzaamheidskwesties
• Laatste gedachten

De voor- en nadelen van geothermische energie

Wat is geothermische energie?

De aardkorst is gemaakt van rotsen en water, en een laag heet gesmolten gesteente (magma ) daaronder. Magma is erg heet – heter zelfs dan het oppervlak van de zon.

De warmte die door magma wordt geproduceerd, is een enorme energiebron en kan worden omgezet in elektriciteit. Om dit te doen, boren we de aarde in en als algemene regel geldt dat hoe lager je gaat, hoe heter het wordt.

De onderaardse warmte wordt gebruikt om water te verwarmen, dat in stoom verandert. Die stoom wordt vervolgens gebruikt om een bovengrondse turbine te laten draaien die elektriciteit produceert voor het net.

Geothermie is een hernieuwbare energiebron die bijna volledig vrij is van vervuiling en altijd betrouwbaar is.

Voordelen van aardwarmte

Milieuvriendelijk

Aardwarmte wordt algemeen als milieuvriendelijk beschouwd.

De ecologische voetafdruk van een geothermische energiecentrale is minimaal. Een gemiddelde geothermische centrale geeft volgens de EIA 99% minder kooldioxide (CO2) af voor elk megawattuur (MWh) elektriciteit die ze opwekt.

Hoewel er een paar vervuilende aspecten zijn bij het benutten van geothermische energie, zijn deze van ondergeschikt belang in vergelijking met de vervuiling die gepaard gaat met conventionele fossiele brandstofbronnen zoals steenkool en aardgas.

Verdere ontwikkeling van onze geothermische bronnen wordt als nuttig beschouwd in de strijd tegen opwarming van de aarde.

Hernieuwbaar en duurzaam

Geothermische reservoirs zijn afkomstig van natuurlijke bronnen en worden op natuurlijke wijze aangevuld . Geothermische energie is daarom een hernieuwbare energiebron.

“Duurzaam” is een ander label dat wordt gebruikt voor hernieuwbare energiebronnen. Met andere woorden, aardwarmte is een hulpbron die zijn eigen verbruik kan behouden – in tegenstelling tot conventionele energiebronnen zoals steenkool en fossiele brandstoffen.

Volgens wetenschappers zal de energie in onze geothermische reservoirs letterlijk miljarden jaren meegaan.

Enorm potentieel

Wereldwijd energieverbruik is momenteel ongeveer 17 terawatt (TW) aan stroom uit alle bronnen, zowel fossiele als hernieuwbare bronnen.

Hoewel dat misschien veel klinkt, is er in feite vele malen meer energie dan opgeslagen in de aarde! de meeste geothermische energie is moeilijk en / of onrendabel toegankelijk. Realistische schattingen voor het potentieel van geothermische energiecentrales variëren tussen 0,035 en 2 TW.

Geothermische energiecentrales over de hele wereld leveren momenteel slechts 12,7 gigawatt (GW) aan elektriciteit, met geïnstalleerde geothermische verwarmingscapaciteit a bi t hoger op 28 GW. Hierdoor is er veel ruimte voor extra opwekking van aardwarmte.

Stabiel

Aardwarmte is een betrouwbare energiebron.

We kunnen het vermogen van een geothermische energiecentrale met opmerkelijke nauwkeurigheid voorspellen.Dit is niet het geval met zon en wind, waar het weer een grote rol speelt bij de energieproductie. Geothermische energiecentrales zijn daarom uitstekend geschikt om aan de basislastenergievraag te voldoen.

Geothermische centrales hebben een hoge capaciteitsfactor – het werkelijke vermogen ligt zeer dicht bij de totale geïnstalleerde capaciteit.

Het wereldwijde gemiddelde het vermogen was meer dan 80% (capaciteitsfactor) van het totale geïnstalleerde vermogen in 2017, maar maar liefst 96% is gerealiseerd.

Geweldig voor verwarming en koeling

Elektriciteit opwekken met aardwarmte energie vereist hoge watertemperaturen – van meer dan 150 ° C (ongeveer 300 ° F) of hoger – om de energieopwekkende turbines effectief te laten draaien.

De andere, gemakkelijkere manier om geothermische energie te gebruiken, is door gebruik het voor verwarming en koeling. Deze benadering maakt gebruik van het (relatief kleine) temperatuurverschil tussen de oppervlakte en een grondbron.

De aarde is over het algemeen beter bestand tegen seizoensgebonden temperatuurveranderingen dan lucht. Bijgevolg kan de grond slechts enkele meters onder het oppervlak fungeren als een warmteafvoer / bron met een geothermische warmtepomp – ongeveer zoals een elektrische warmtepomp de aanwezige warmte in de lucht gebruikt.

We hebben de afgelopen jaren een enorme groei gezien in het aantal huiseigenaren dat gebruik maakt van geothermische verwarming / koeling.

Nadelen van geothermische energie

Milieukwesties

Er is een overvloed aan broeikasgassen onder het aardoppervlak. Wanneer geothermische energie wordt gebruikt, ontsnappen sommige van deze gassen naar de oppervlakte en in de atmosfeer. Deze emissies zijn meestal hoger in de buurt van geothermische energiecentrales.

Geothermische energiecentrales genereren kleine hoeveelheden zwaveldioxide en silica-emissies. De reservoirs kunnen ook sporen van giftige zware metalen bevatten, waaronder kwik, arseen en boor.

Dat gezegd hebbende, de vervuiling die gepaard gaat met geothermische energie is erg laag, en slechts een fractie van wat we zien met steenkool en fossiele brandstoffen els. Bovendien zijn er volgens de Union of Concerned Scientists geen gevallen van waterverontreiniging door geothermische locaties in de VS gemeld.

Oppervlakte-instabiliteit (aardbevingen)

De bouw van geothermische energiecentrales kan de stabiliteit van land beïnvloeden. In feite hebben geothermische energiecentrales geleid tot verzakking (zinken van het aardoppervlak) in zowel Duitsland als Nieuw-Zeeland.

Aardbevingen kunnen worden veroorzaakt door hydraulische breuk, wat een intrinsiek onderdeel is van de ontwikkeling van een verbeterd geothermisch systeem. (EGS) energiecentrales.

In 2006 veroorzaakte de bouw van een geothermische energiecentrale in Zwitserland een aardbeving met een kracht van 3,4 op de schaal van Richter.

Duur

Commerciële aardwarmteprojecten zijn duur. De totale installatiekosten bedragen meestal tussen de $ 2,5 en 5 miljoen voor een geothermische energiecentrale met een capaciteit van 1 megawatt (MW).

Het exploreren en boren van nieuwe reservoirs speelt een grote rol bij het opdrijven van de kosten en vertegenwoordigt doorgaans de helft van de totale kosten.

Zoals eerder vermeld, kunnen de meeste geothermische bronnen niet worden gebruikt in een kosteneffectieve manier, althans niet met de huidige technologie, het niveau van subsidies en energieprijzen.

De aanloopkosten van geothermische verwarmings- en koelingssystemen voor huizen en commerciële gebouwen zijn ook hoog. Dat gezegd hebbende, zullen deze systemen u waarschijnlijk jaren later geld besparen en daarom moeten ze worden beschouwd als langetermijninvesteringen. Aardwarmtepompen kosten doorgaans $ 15.000 – $ 40.000 geïnstalleerd, en hebben over het algemeen een terugverdientijd van 10-20 jaar.

Locatiespecifiek

Goede geothermische reservoirs zijn moeilijk te vinden. Sommige landen zijn gezegend met grote hulpbronnen – IJsland en de Filippijnen, bijvoorbeeld, voorzien bijna een derde van hun elektriciteitsvraag met geothermische energie.

Als geothermische energie over lange afstanden wordt getransporteerd door middel van warm water (niet elektriciteit), moet er rekening worden gehouden met aanzienlijke energieverliezen.

Duurzaamheidskwesties

Regenwater sijpelt door het aardoppervlak en in de geothermische reservoirs gedurende duizenden jaren. Studies tonen aan dat de reservoirs leeg kunnen raken als de vloeistof sneller wordt verwijderd dan vervangen.

Er kunnen inspanningen worden geleverd om vloeistof terug in het geothermische reservoir te injecteren nadat de thermische energie is gebruikt (de turbine heeft elektriciteit opgewekt).

Geothermische energie is duurzaam als de reservoirs goed worden beheerd . Dit is geen probleem voor geothermische verwarming en koeling in woningen, waar geothermische energie anders wordt gebruikt dan in geothermische energiecentrales.

Geothermie: een schone energiebron die wordt geremd door hoge initiële kosten

Het komt er op neer dat aardwarmte over het algemeen als milieuvriendelijk, duurzaam en betrouwbaar wordt beschouwd. Dit maakt aardwarmte op sommige plaatsen een no-brainer, maar hoge initiële kosten verhinderen dat we het volledige potentieel realiseren.

Hoeveel invloed geothermische energie zal hebben op onze energiesystemen in de toekomst hangt af van technologische vooruitgang, energieprijzen en politiek (subsidies). Niemand weet echt hoe de situatie er over een of twee decennia uit zal zien.

Misschien wil je dit artikel vergelijken met de rest van de voor- en nadelen serie: