Reklama
Geotermální energie je teplo vytvářené uvnitř Země. (Slovo “geo” znamená “země” a “termální” znamená “teplo” v řečtině.) Jedná se o obnovitelný zdroj, který lze využít k lidskému užití.
Jedná se o energii obnovitelnou, čistou a oproti elektrárnám na fosilní paliva ekologicky nenáročnou. Geotermální energie by se dala zařadit mezi alternativní zdroje energie společně s energiemi solární, větrnou a energií vyrobenou spalováním biomasy.
Zhruba 2 900 kilometrů (1 800 mil) pod zemskou kůrou nebo povrchem se nachází nejteplejší část naší planety: jádro. Malá část tepla v jádře pochází z tření a gravitačního působení vzniklého při vzniku Země před více než 4 miliardami let. Většina tepla Země je však neustále generována rozpadem radioaktivních izotopů, jako jsou draslík-40 a thorium-232.
Izotopy jsou formy prvku, které mají odlišný počet neutronů než běžné verze atomu tohoto prvku.
Draslík má například v jádře 20 neutronů. Draslík-40 má však 21 neutronů. Jak se draslík-40 rozpadá, mění se jeho jádro a uvolňuje obrovské množství energie (záření). Draslík-40 se nejčastěji rozpadá na izotopy vápníku (vápník-40) a argonu (argon-40).
Radioaktivní rozpad je neustálý proces v jádře. Teploty tam stoupají na více než 5000 °C (asi 9000 °F). Teplo z jádra neustále září ven a zahřívá skály, vodu, plyn a další geologický materiál.
Teplota Země stoupá s hloubkou od povrchu k jádru. Tento postupný nárůst teploty je známý jako geotermální gradient. Ve většině částí světa je geotermální gradient asi 25 °C na 1 kilometr hloubky (1 °F na 77 stop hloubky).
| Zemské sféry | Od povrchu Země | Skupenství | Teplota °C |
|---|---|---|---|
| Vnitřní jádro | 6370-4980 km | pevné | 4000-4700 |
| Vnější jádro | 4980-2900 km | kapalné | 3500-4000 |
| Spodní plášť | 2900-600 km | pevné, příp. plastické | 1000-3500 |
| Svrchní plášť | 600-25 km | pevné, příp. plastické | pod 1000 |
| Oceánská kůra | 12-6 km | pevné | pod 1000 |
| Kůra | 70-0 km | pevné | pod 1000 |
Pokud jsou podzemní horninové formace zahřány na přibližně 700-1300 °C (1300-2400 °F), mohou se stát magmou. Magma je tavenina (částečně roztavená) hornina prostoupená plynem a plynnými bublinami. Magma existuje v zemské plášti a dolní kůře a někdy vyvře na povrch jako láva.
Magma zahřívá okolní horniny a podzemní vodní nádrže. Horká voda může být uvolňována skrze gejzíry, horké prameny, páchnoucí lázně, podvodní hydrotermální otvory a bahenní lázně.
Všechny tyto zdroje představují geotermální energii. Jejich teplo lze zachytit a využít přímo k vytápění, nebo jejich pára může být využita k výrobě elektřiny. Geotermální energie může být využita k vytápění budov, parkovišť a chodníků.
Většina geotermální energie Země nevystupuje ven jako magma, voda nebo pára. Zůstává v plášti, pomalu se šíříc ven a hromadíc se jako kapsy vysokého tepla. Toto suché geotermální teplo lze získat vrtným průzkumem a posílit vstřikováním vody, aby se vytvořila pára.
Již od starého Říma byla tato energie využívána ke koupelím a lázeňským potřebám nejen v Itálii, ale i dnešním Německu, Francii, Španělsku, Řecku a Turecku. Od roku 1888 byla využívána geotermální energie na vytápění skleníků na Islandu, kde postupně celé hlavní město Reykjavík bylo vytápěné právě geotermální energií.
V roce 1827 Ital Francesco Larderel navrhl možnosti zpracování přehřáté páry ze sopečné činnosti v Toskáně. To je považováno za úplně první využití geotermální energie v průmyslu na světě. V roce 1904 na tom samém místě jako F. Larderel rozsvítil Ital Pierro Ginori Conti 5 žárovek za pomoci energie z přírodního tepla Země.
Jedním z impulsů ke zvýšení zájmu o geotermální energii bylo několik ropných krizí v průběhu 20. století a oprávněné obavy o vyčerpání zdrojů fosilních paliv. Největší rozvoj zažívá v současné době, to převážně díky snaze o snížení emisí oxidu uhličitého, změnám v globálním klimatu a celkovém oteplování planety Země. Dle odhadů se v zemské kůře nachází teplo, které by vystačilo pokrýt produkci tepla na přinejmenším 100 000 let.
Mnoho zemí vyvinulo metody pro těžbu geotermální energie. Různé typy geotermální energie jsou dostupné v různých částech světa. V Islandu hojné zdroje horké a snadno dostupné podzemní vody umožňují většině lidí spoléhat na geotermální zdroje jako na bezpečný, spolehlivý a levný způsob získávání energie. Jiné země, jako je Spojené státy, musí těžit geotermální energii s vyššími náklady.
