A Magyar Hidrológiai Társaság XXXVIII. Országos Online Vándorgyűlése (2021. szeptember 14-15.)

4. szekció - Infrastruktúra-fejlesztés - 2. Illés Zsombor (BME - OVF) - Dr. Nagy László (BME): A sekély geotermális energia kiaknázási lehetősége: Energia cölöpök alkalmazása

kincseket a hőmérsékletük alapján két csoportba osztjuk: alacsony és magas entalpiájú (ez az adott termodinamikai rendszer belső energiájának, illetve a nyomásának és térfogatának szorzat összege). A 150°C fok alatti, alacsony entalpiájú vizeket már a római kor óta hasznosítjuk; fürdőzésre, főzésre és fűtésre. A nagy entalpiájú geotermikus erőforrásokat (> 150 °C) a XX. században kezdte el kiaknázni az emberiség, elektromos áram generálására és távfűtésre. A geotermikus energiaforrásokat ezen kívül csoportosíthatjuk a kitermelési mélységük és módjuk szerint: (i) sekély készletek, (ii) mély készletek és (iii) mesterségesen kifejlesztett földhőrendszerek. Ez a csoportosítás az 1. ábrán látható.

Hévforrás

Besajtoló

kút

Injection

Mezőben

8km

Mesterségesen

kifejlesztett

földhőrendszer-w wen

Hőszivattyú

Mi

Mező-közeli

Mély, mesterségesen kifejlesztett földhőrendszer

Megtermelt

elektromos

áram

Geotermikus

hőszivattyú

Geotermikus

erőmű

Geotermikus

erőmű

Közvetlen

felhasználás

Hidrotermikus

Termelő

kút

1. ábra A geotermikus erőforrások és alkalmazásuk sokfélesége: geotermikus hőszivattyú, hidrotermikus és továbbfejlesztett geotermikus rendszerek ('U.S. Department of Energy, 2019)

SEKÉLY GEOTERMIKUS ENERGIA

Az energia hasznosítása alatt a földkéreg felső 100-200 méteres zónájából történő hőtermelést értjük. A hőkinyerés hőszivattyúk segítségével történik, ezen rendszerek beépített kapacitása az elmúlt 25 évben exponenciálisan növekedett (Rybach, 2019). Az energia a felszín alatt kialakított hőcserélő felületeken keresztül, vagy sekély kutak vizének kitermelése révén kerül a felszínre. A sekély geotermikus szerkezetek, geotermikus és napenergiát nyernek ki a földkéreg felső részéből. A földfelszín felső 10-20 méterének hőmérsékletét a napsugárzás határozza meg. Az alatta lévő rétegekben a hőenergia viszonylag állandó, hiszen a talaj hőmérséklete 10- 15 m alatt megegyezik az évi középhőmérséklettel, mely Európában 10°C -15°C között alakul.

2