Geotermiese krag
Geotermiese krag verwys na die elektrisiteit wat opgewek word deur voordeel te trek uit die natuurlike ondergrondse hitte in die aarde. Verskeie metodes word gebruik om die geotermiese energie in elektriese energie om te skakel.
Die opwekking van elektrisiteit
[wysig | wysig bron]Prins Piero Conti het in 1904 te Laradello, Italië, die eerste kragopwekker aan 'n stoomenjin gekoppel wat deur natuurlike stoom aangedryf is en só die eeu van geotermiese elektrisiteit ingelui. Om elektrisiteit op te wek, moet die druk van die warm stoom en ander geotermiese vloeistowwe hoog genoeg wees om die turbines aan te dryf. Deur gate duisende meter in die aardkors te sink, is dit moontlik om deur te breek na die natuurlike ondergrondse reservoirs wat water en stoom onder hoë druk berg. Die stoom borrel dan uit na die oppervlak, waar dit gebruik word om die elektrisiteitopwekkers aan te dryf. Hoewel sulke kragsentrales duur is om op te rig, sal hulle, wanneer hulle eers gevestig is, 'n stabiele voorraad elektrisiteit vir die toekoms voorsien. Die VSA, Nieu-Seeland, en Japan het groot geotermiese kragsentrales wat elektrisiteit aan hul nasionale netwerke verskaf.
Skematiese voorstelling van 'n geotermiese kragstasie
[wysig | wysig bron]
Verklaring:
1: Warm water bron
2: Warm water uit die Aarde
3: Elektriese kragopwekking dmv. generator
4: Die opgewekte elektrisiteit word in die netwerk ingevoer
5: Daarna kan die res van die warm water nog gebruik word vir verwarming
6: Termiese energie kan verder benut word
7: Koue water word teruggevoer in die kringloop, om weer deur die Aarde verwarm te kan word
Tipes geotermiese installasies
[wysig | wysig bron]Vier basiese tipes geotermiese kraginstallasies word benut in verskeie lande oor die hele wêreld: die suidwestelike VSA het 'n hoë konsentrasie van sodanige installasies (en is die wêreld se grootste produsent van geotermiese krag per jaar), en so ook die Verre Ooste, Maleisië en Nieu-Seeland. Daar is ook individuele installasies in Sentraal-Afrika, Australië en Suid-Amerika. Hierdie tipes is droë stoom-installasies, blitsstoom-installasies, binêre kraginstallasies en hibriede kraginstallasies.
- Droë stoom-installasies is dié wat bo-op reservoirs wat meesal stoom en min water vat, geplaas is. Die installasies bestaan reeds sedert die vroeë 1900's, en die grootste in die wêreld – by die Geysers droë stoom-reservoir in Kalifornië – wek reeds sedert 1960 krag op.
- Blitsstoominstallasies is geplaas op reservoirs wat baie warm water bevat. Hierdie water word deur skeiers geprosesseer wat dit vinnig en ploffend laat kook om sodoende die stoom wat onafwendbaar die turbines aandryf, vry te stel. Sodanige installasies bied die bykomende voordeel dat dit die ongebruikte stoom herbenut.
- Binêre kraginstallasies maak gebruik van reservoirs wat meesal water bevat, maar is effens meer kompleks as blitsstoominstallasies, aangesien hulle twee aparte meganiese en chemiese prosesse benodig om elektrisiteit op te wek: die water vanaf die reservoir word deur 'n hittewisselaar gestuur, wat dan die hitte-energie oordra na die volgende prosesseringskomponent. Dit is 'n binêre vloeistof in 'n aanliggende kamer of pyp. Die binêre vloeistof is gewoonlik 'n chemikalie wat maklik kook (teen 'n laer kookpunt as water), so doeltreffendheid word geoptimaliseer selfs teen laer temperature. In hierdie geval word die hitte van die reservoir gebruik, eerder as die eintlike water. Binêre kraginstallasies laat nie enige damp of skadelike gasse uit nie, wat van hulle die mees geskikte installasies om te benut, maak – al is hulle veel duurder as die ander.
- Hibriede kraginstallasies kombineer elemente van die twee van die tipes hierbo genoem: beide blits- en binêre elemente word gebruik in 'n poging om die voordele van beide te maksimaliseer. 'n Voorbeeld van een van hierdie installasies is op Hawaii se Big Island te vinde.
Waar kan geotermiese energie benut word?
[wysig | wysig bron]Geotermiese energie kan op plekke waar daar vulkaniese aktiwiteit is, of vroeër was, benut word. In die Verenigde State, Meksiko, Ysland, Italië, Rusland, Nieu-Seeland, die Filippyne, Japan en, meer onlangs, Duitsland en Kenia - lande wat aktiewe vulkaanaktiwiteit ondervind of naby vulkaniese gebiede lê - boor ingenieurs diep in die gesteentes in waar warm water en stoom vasgevang is en lei dié regstreeks na turbines om elektrisiteit op te wek.
Nuwe duitse geotermiese kragstasie word in gebruik geneem
[wysig | wysig bron]Op 23 November 2007 is 'n nuwe geotermiese kragstasie in Landau (Duitsland) in gebruik geneem. Dit lewer 22 MW geotermiese krag en ± 2.5 MW elektriese krag en genoeg elektrisiteit vir sowat 6000 huishoudings. Verder word die 160 °C warme water uit 'n diepte van 3000 m nie net gebruik om elektrisiteit op te wek nie, maar ook om in die koue wintersdae die huise te verwarm.
Oorsig van geotermiese kragstasies in Middeleuropa
[wysig | wysig bron]Hierdie gegewens is hier geplaas om die moontlikhede en effekte van geotermie te wys
| Beplande en operasionele geotermiese kragstaties (vir elektriesekragopwekking) in Middeleuropa | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Geotermiese lewering in MW |
Elektriese lewering in MW |
Temperatuur in °C |
Vloeivermoë in m³/h |
Boorgatdiepte in m |
Beplande ingebruikneming jaar | |
| Duitsland | ||||||
| Bremerhaven | 0,5 | 0,065 | 90 | 5.000 | toegemaak/gestaak | |
| Groß Schönebeck | 10 | 1,0 | 150 | < 50 | 4.294 | 2008 |
| Neustadt-Glewe | 1,3 - 3,5 | 0,21 | 98 | 119 | 2.250 | Kragstasie is in gebruik sedert 2003 |
| Bad Urach | 6-10 | ± 1,0 | 170 | 48 | 4.500 | toegemaak/gestaak |
| Bruchsal | 4,0 | ± 0,5 | 118 | 86 | 2.500 | 2007 |
| Karlsruhe | 28,0 | >150 | 270 | 3.100 | 2007 | |
| Landau | 22 | ± 2,5 | 150 | 250 | 3.000 | Kragstasie in gebruik sedert 23 November 2007 |
| Offenbach | 30-45 | 4,8 - 6,0 | 160 | 360 | 3.500 | 2008 |
| Riedstadt | 21,5 | ± 3,0 | 250 | 3.100 | 2008 | |
| Speyer | 24-50 | 4,8 - 6,0 | 150 | 450 | 2.900 | 2009 |
| Isar Süd (München) | 30,0 | 2,0 | toegemaak/gestaak | |||
| Unterhaching | > 30 | 3,4 | 122 | > 540 | 3.577 | 2007 |
| Aschheim, Feldkirchen, Kirchheim | geen | 82 - 85 | 40 - 65 | 2.000 - 2.200 | 2009 | |
| Frankryk | ||||||
| Soultz-sous-Forêts | 30,0 | 6,0 | 200 | 240 | 8.084 | 2007 |
| Switserland | ||||||
| Basel | 17,0 | 6,0 | 200 | 5.000 | voorlopend gestaak (aardbewing) | |
| Bron: Greenpeace 2000MW - skoon! + opdatering | ||||||