Jeotermal enerji
Jeotermal enerji (Yunanca toprak anlamına gelen geo ve ısı anlamına gelen thermos köklerinden gelir) yerkabuğunun içindeki ısıdan elde edilen enerjidir.
Güneş Dünya'nın yüzeyini ısıtıyor olsa da, Dünya'nın içindeki ısı Güneş'ten kaynaklanmaz. Yerkabuğunun jeotermal enerjisinin %20'si gezegenin orijinal oluşumundan, %80'i ise minerallerin radyoaktif bozunmasından kaynaklanmaktadır. Dünya çekirdeğinde en sıcaktır ve çekirdekten yüzeye doğru sıcaklık giderek soğur.
Jeotermal enerji kaynakları, sığ topraktan Dünya yüzeyinin birkaç mil veya kilometre altında bulunan sıcak su ve sıcak kayaya ve daha da derinde magma adı verilen erimiş kayanın aşırı yüksek sıcaklıklarına kadar uzanır. Paleolitik çağlardan beri banyo yapmak için kullanılmıştır, ancak şimdi elektrik üretmek için daha iyi bilinmektedir.
Tüm dünyada, jeotermal enerji 2007 yılında yaklaşık 10 gigawatt elektrik üretmek için kullanılmıştır, bu da dünyada kullanılan elektriğin yaklaşık %0,3'üne denk gelmektedir. Elektrik üretmek için kullanıldığında, jeotermal enerji santralleri tipik olarak sabit çıktı sunar.
Jeotermal enerji ayrıca doğrudan bölgesel ısıtma için veya diğer ısıtma ve soğutma uygulamalarında da kullanılmaktadır. İzlanda'daki binalar, ülkenin birçok jeotermal sahasından bu şekilde ısıtılmaktadır.
Enerji santralleri ve jeotermal enerjinin termal uygulamaları olgun teknolojiler iken, geliştirilmiş jeotermal sistemler (EGS) projeleri yeni bir uygulama türüdür.
Neredeyse her yerde, Dünya yüzeyinin 10 fit (3 m) altındaki zemin 50° ile 60 °F (10° ile 16 °C) arasında neredeyse sabit bir sıcaklığı korur. Jeotermal ısı pompaları, binaları ısıtmak ve soğutmak için bu kaynaktan yararlanabilir. Bir jeotermal ısı pompası sistemi, bir ısı pompası, bir hava dağıtım sistemi (kanal sistemi) ve bir ısı eşanjöründen oluşur - binanın yakınındaki sığ zemine gömülü bir boru sistemi. Kışın, ısı pompası ısı eşanjöründen ısıyı almak için güç kullanır ve bunu iç mekan hava dağıtım sistemine pompalar. Yaz aylarında ise işlem tersine döner ve ısı pompası ısıyı iç ortam havasından ısı eşanjörüne taşımak için tekrar güç kullanır. Yaz aylarında iç mekan havasından alınan ısı, ücretsiz bir sıcak su kaynağı sağlamak için de kullanılabilir. Isı pompasını çalıştıracak güç başka bir kaynaktan gelir.
Jeotermal enerji, birçok kaplıcada sıcak su veya gayzerlerde buhar olarak açığa çıkar.
Amerika Birleşik Devletleri'nde jeotermal sıcak su rezervuarlarının çoğu batı eyaletlerinde, Alaska'da ve Hawaii'de bulunmaktadır. Elektrik üretimi için yeraltı rezervuarlarına kuyular açılabilir. Bazı jeotermal enerji santralleri bir türbine/jeneratöre güç sağlamak için bir rezervuardan gelen buharı kullanırken, diğerleri buharlaşan ve ardından bir türbini döndüren bir çalışma sıvısını kaynatmak için sıcak suyu kullanır. Dünya yüzeyine yakın sıcak su doğrudan ısı için kullanılabilir. Doğrudan kullanım uygulamaları arasında binaların ısıtılması, seralarda bitki yetiştirilmesi, mahsullerin kurutulması, balık çiftliklerinde suyun ısıtılması ve sütün pastörize edilmesi gibi çeşitli endüstriyel işlemler yer almaktadır.
Sıcak kuru kaya kaynakları, Dünya yüzeyinin altındaki her yerde 3 ila 5 mil (5-8 km) derinlikte ve bazı bölgelerde daha az derinlikte meydana gelir. Bu kaynaklara erişim, soğuk suyun bir kuyudan enjekte edilmesini, sıcak çatlaklı kayalar boyunca dolaştırılmasını ve ısınan suyun başka bir kuyudan çekilmesini içerir. Şu anda hiç kimse bu yöntemi ticari olarak kullanmamaktadır. Mevcut teknoloji, jeotermal enerjinin çok derin ve en güçlü kaynağı olan magmadan doğrudan ısı elde edilmesine de henüz izin vermemektedir.
İzlanda'daki Nesjavellir Jeotermal Enerji Santrali'nden yükselen buhar
Sorular ve Yanıtlar
S: Jeotermal enerji nedir?
C: Jeotermal enerji, yer kabuğunun içindeki ısıdan elde edilen yenilenebilir bir enerjidir. Gezegenin orijinal oluşumundan ve minerallerin radyoaktif bozunmasından kaynaklanır ve elektrik üretmek, bölgesel ısıtma sağlamak veya diğer ısıtma ve soğutma uygulamaları için kullanılabilir.
S: 2007 yılında dünyadaki elektriğin ne kadarı jeotermalden üretildi?
C: 2007 yılında dünya genelinde jeotermalden yaklaşık 10 gigawatt (veya %0,3) elektrik üretilmiştir.
S: Dünya yüzeyinin 10 feet altında zemin hangi sıcaklıktadır?
C: Dünya yüzeyinin 10 fit altındaki zemin tipik olarak 50° ile 60°F (10° ile 16°C) arasında neredeyse sabit bir sıcaklığı korur.
S: Jeotermal ısı pompaları binaları ısıtmak için nasıl kullanılabilir?
C: Jeotermal ısı pompaları, kışın binanın yakınındaki sığ toprağa gömülü bir boru sisteminden ısıyı çıkarmak için güç kullanarak ve yazın bu işlemi tersine çevirerek binaları ısıtmak için bu kaynaktan yararlanabilir. Çıkarılan bu ısı sıcak su için de kullanılabilir.
S: Geliştirilmiş jeotermal sistem projeleri olgun teknolojiler midir?
C: Hayır, geliştirilmiş jeotermal sistem projeleri henüz olgunlaşmış teknolojiler değildir.
S: ABD'de en çok jeotermal rezervuar nerede bulunur? C: ABD'deki jeotermal rezervuarların çoğu batı eyaletlerinde, Alaska'da ve Hawaii'de bulunmaktadır.
S: Sıcak kuru kaya kaynakları Dünya yüzeyinin altında ne kadar derinlikte bulunur? C: Sıcak kuru kaya kaynakları Dünya yüzeyinin altında her yerde 3 ila 5 mil (5-8 km) derinlikte ve bazı bölgelerde daha az derinlikte bulunur.
