Τι είναι η γεωθερμική ενέργεια και γιατί δεν την χρησιμοποιούμε περισσότερο;

Η γεωθερμική ενέργεια είναι μια μορφή ανανεώσιμης ενέργειας που αξιοποιεί τη θερμότητα από το εσωτερικό της Γης για να παράγει ηλεκτρισμό ή να καλύψει ανάγκες θέρμανσης. Η Γη, στο κέντρο της, είναι ένας καυτός πλανήτης, με θερμοκρασίες που φτάνουν τους χιλιάδες βαθμούς Κελσίου λόγω της ραδιενεργού διάσπασης και της θερμότητας που διατηρείται από τη δημιουργία της.

Αυτή η φυσική «μηχανή» θερμότητας βρίσκεται κάτω από τα πόδια μας, και η γεωθερμική ενέργεια προσφέρει έναν καθαρό, σταθερό τρόπο να την εκμεταλλευτούμε. Παρόλα αυτά, παρά τα πλεονεκτήματά της, η χρήση της παραμένει περιορισμένη παγκοσμίως. Πώς λειτουργεί, ποια είναι τα οφέλη της και γιατί δεν την αξιοποιούμε περισσότερο;

Πώς η θερμότητα της Γης γίνεται ηλεκτρισμός;

Η γεωθερμική ενέργεια βασίζεται στη μεταφορά θερμότητας από το υπέδαφος στην επιφάνεια. Σε περιοχές με υψηλή γεωθερμική δραστηριότητα, όπως κοντά σε ηφαίστεια ή θερμές πηγές, η θερμοκρασία του εδάφους ή των υπόγειων υδάτων είναι αρκετά υψηλή για να παράγει ενέργεια. Η διαδικασία ξεκινά με τη γεώτρηση φρεατίων σε βάθη που κυμαίνονται από μερικές εκατοντάδες μέτρα έως και χιλιόμετρα, για να φτάσουμε σε θερμά στρώματα ή δεξαμενές νερού. Το ζεστό νερό ή ο ατμός που αναδύεται χρησιμοποιείται για να κινήσει τουρμπίνες συνδεδεμένες με γεννήτριες, παράγοντας ηλεκτρισμό.

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι γεωθερμικών σταθμών: οι σταθμοί ξηρού ατμού, οι σταθμοί flash και οι δυαδικού κύκλου. Στους σταθμούς ξηρού ατμού, ο ατμός από το υπέδαφος οδηγείται απευθείας στις τουρμπίνες. Στους σταθμούς flash, το καυτό νερό υπό πίεση «εκτονώνεται» σε ατμό όταν φτάνει στην επιφάνεια. Στους δυαδικούς σταθμούς, το θερμό νερό θερμαίνει ένα δεύτερο υγρό με χαμηλότερο σημείο βρασμού, το οποίο στη συνέχεια εξατμίζεται και κινεί τις τουρμπίνες. Εκτός από την παραγωγή ηλεκτρισμού, η γεωθερμική θερμότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας για τη θέρμανση κτιρίων, θερμοκηπίων ή ακόμα και την αφαλάτωση νερού.

Πλεονεκτήματα της γεωθερμικής ενέργειας

Η γεωθερμική ενέργεια έχει πολλά πλεονεκτήματα που την καθιστούν ελκυστική. Πρώτον, είναι ανανεώσιμη, καθώς η θερμότητα της Γης αναπληρώνεται φυσικά και δεν εξαντλείται με τη χρήση, σε αντίθεση με τα ορυκτά καύσιμα. Δεύτερον, είναι εξαιρετικά σταθερή: σε αντίθεση με την ηλιακή ή την αιολική ενέργεια, που εξαρτώνται από τις καιρικές συνθήκες, η γεωθερμική μπορεί να λειτουργεί 24 ώρες το 24ωρο, 365 μέρες τον χρόνο, προσφέροντας αξιόπιστη παροχή ενέργειας. Αυτό την κάνει ιδανική για να καλύψει τη βασική ζήτηση ηλεκτρισμού (base load).

Επιπλέον, έχει πολύ χαμηλό περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Οι εκπομπές CO2 από γεωθερμικούς σταθμούς είναι ελάχιστες σε σύγκριση με τα εργοστάσια άνθρακα ή φυσικού αερίου, ενώ δεν παράγει ατμοσφαιρικούς ρύπους όπως το διοξείδιο του θείου. Ο χώρος που απαιτείται είναι επίσης μικρός, καθώς οι εγκαταστάσεις καταλαμβάνουν λιγότερη επιφάνεια από τα ηλιακά πάρκα ή τις ανεμογεννήτριες. Χώρες όπως η Ισλανδία, η Νέα Ζηλανδία και οι Φιλιππίνες έχουν δείξει πώς η γεωθερμική ενέργεια μπορεί να καλύψει σημαντικό μέρος των ενεργειακών τους αναγκών, μειώνοντας την εξάρτηση από εισαγόμενα καύσιμα.

Προκλήσεις και γιατί δεν την χρησιμοποιούμε περισσότερο;

Παρά τα πλεονεκτήματα, η γεωθερμική ενέργεια αντιμετωπίζει σημαντικές προκλήσεις που περιορίζουν την ευρεία υιοθέτησή της. Η μεγαλύτερη είναι η γεωγραφική περιοριστικότητα. Οι περιοχές με υψηλή γεωθερμική δραστηριότητα, όπως οι «δακτύλιοι του πυρός» στον Ειρηνικό, είναι ιδανικές, αλλά δεν υπάρχουν παντού. Σε χώρες χωρίς τέτοιες ζώνες, η πρόσβαση στη θερμότητα απαιτεί βαθύτερες γεωτρήσεις, κάτι που αυξάνει το κόστος και την τεχνική δυσκολία. Αυτό σημαίνει ότι η γεωθερμική ενέργεια δεν είναι εύκολα διαθέσιμη σε όλες τις περιοχές, σε αντίθεση με την ηλιακή ή την αιολική.

Το αρχικό κόστος είναι ένας ακόμα παράγοντας. Η κατασκευή γεωθερμικών σταθμών απαιτεί μεγάλες επενδύσεις για έρευνα, γεωτρήσεις και εγκαταστάσεις, ενώ υπάρχει και ο κίνδυνος αποτυχίας αν η γεώτρηση δεν βρει επαρκή θερμότητα. Αυτό κάνει τις εταιρείες και τις κυβερνήσεις διστακτικές, ειδικά όταν ηλιακή και αιολική ενέργεια έχουν γίνει φθηνότερες τα τελευταία χρόνια. Επιπλέον, η τεχνολογία για βαθιές γεωτρήσεις ή για τη μετατροπή χαμηλότερων θερμοκρασιών σε ενέργεια δεν είναι ακόμα πλήρως ανεπτυγμένη σε πολλά μέρη.

Υπάρχουν και περιβαλλοντικές ανησυχίες, αν και μικρότερες σε σχέση με τα ορυκτά καύσιμα. Οι γεωτρήσεις μπορεί να απελευθερώσουν υπόγεια αέρια, όπως υδρόθειο, ή να προκαλέσουν μικρούς σεισμούς σε σεισμογενείς περιοχές. Επίσης, η υπεράντληση θερμότητας από μια περιοχή μπορεί να εξαντλήσει τη γεωθερμική δεξαμενή, αν και αυτό συμβαίνει σπάνια αν γίνει σωστή διαχείριση.

Το μέλλον της γεωθερμικής ενέργειας

Η γεωθερμική ενέργεια θα μπορούσε να παίξει μεγαλύτερο ρόλο αν ξεπεραστούν αυτά τα εμπόδια. Νέες τεχνολογίες, όπως τα ενισχυμένα γεωθερμικά συστήματα (Enhanced Geothermal Systems – EGS), υπόσχονται να εκμεταλλεύονται τη θερμότητα ακόμα και σε περιοχές με χαμηλή φυσική δραστηριότητα, σπάζοντας βράχους για να δημιουργήσουν τεχνητές δεξαμενές. Επιπλέον, η συνδυασμένη χρήση με άλλες ανανεώσιμες πηγές θα μπορούσε να ενισχύσει τη βιωσιμότητά της.

Συνολικά, η γεωθερμική ενέργεια είναι ένα κρυμμένο «διαμάντι» στον αγώνα κατά της κλιματικής αλλαγής. Αν και δεν μπορεί να εφαρμοστεί παντού, η αξιοπιστία και η καθαρότητά της την καθιστούν πολύτιμη. Με μεγαλύτερη έρευνα και επενδύσεις, ίσως μια μέρα να δούμε τη θερμότητα της Γης να φωτίζει περισσότερα σπίτια, μειώνοντας την εξάρτησή μας από βρώμικες πηγές ενέργειας.