Kontynuując cykl szkoleniowy „Niekonwencjonalne źródła energii„ Koło SEP przy ZET S.A. zorganizowało wyjazdowe szkolenie. Po małych elektrowniach wodnych, które poznaliśmy w roku ubiegłym, celem tegorocznego szkolenia było pozyskiwanie i zastosowanie energii geotermalnej.
Tradycyjnie szkolenie połączone było z wycieczką krajoznawczą na Orawę , jedną z najpiękniejszych krain geograficznych naszego południowego sąsiada – Słowacji. Szkolenie teoretyczne odbywało się podczas jazdy autobusem, przeprowadzili je Bogusław Chmura oraz Krzysztof Mikulski, a uczestnicy otrzymali materiały pomocnicze.
Wszyscy znamy i na co dzień doświadczamy jak wielkie znaczenie ma energia w naszym życiu. Jej postać , forma czy wykorzystanie może być różne , ale przede wszystkim potrzebujemy jej przy produkcji przemysłowej, transporcie, ogrzewaniu domostw czy oświetleniu. Początkowo tej energii dostarczało nam środowisko w postaci naturalnych, nieprzetworzonych zasobów opału i paliw np.: drewna, węgla brunatnego, kamiennego, ropy naftowej czy gazu. Również dawniej przetwarzano energię w wiatrakach czy młynach wodnych. Jednak ciągły wzrost zapotrzebowania na energię, względy ekologiczne i ekonomiczne stawiają przed ludźmi nowe zadania i wyzwania w tej dziedzinie.
Kryzys energetyczny, który spowodował skokowy wzrost najpierw ceny ropy naftowej, a następnie wszystkich innych paliw oraz względy ochrony środowiska zwiększyły zainteresowanie nowymi, niekonwencjonalnymi źródłami i technologiami wytwarzania energii.
Te niekonwencjonalne źródła energii można podzielić na źródła odnawialne i nieodnawialne.
Odnawialne źródła energii elektrycznej: energia słoneczna, energia wiatru, pływów morskich, fal morskich i energia cieplna oceanów (maretermiczna).
Źródła nieodnawialne : wodór, energia magnetohydrodynamiczna i ogniwa paliwowe.
Energię wnętrza Ziemi (geotermiczną) można zaliczyć do obu rodzajów źródeł: gejzery są źródłem nieodnawialnym, energia gorących skal zaś jest energią odnawialną.
Wykorzystanie prawie wszystkich niekonwencjonalnych źródeł energii elektrycznej jest związane z minimalnym, bądź nawet żadnym wpływem na środowisko. Z tego względu stanowią bardzo atrakcyjną alternatywę w stosunku do konwencjonalnych źródeł.
Ograniczenia w ich stosowaniu mogą być rodzaju:
- technologicznego – ze względu na postać ich występowania i możliwości praktycznego wykorzystania,
- ekonomicznego – związane z dużymi kosztami ich stosowania.
Zanieczyszczenie środowiska naturalnego jest obecnie jednym z poważniejszych problemów. Niekontrolowane uwalnianie się do atmosfery C02 i innych gazów oraz pyłów pochodzących ze spalania paliw kopalnianych powodujących efekt cieplarniany, może być przyczyną znacznych zmian w klimacie globalnym. W skali lokalnej odprowadzanie nieutylizowanych odpadów, skażonej wody itp. Jest jedną z przyczyn degradacji środowiska. Nie ma pojedynczego rozwiązania tego problemu, rozwiązanie go jednak w skali globalnej może być znalezione poprzez sumę rozwiązań cząstkowych. Jednym z rozwiązań cząstkowych mających znaczenie w skali regionalnej będzie wykorzystanie energii geotermalnej zamiast spalania węgla i koksu.
GEOTERMIA to dział energetyki obejmujący przetwarzanie energii cieplnej wnętrza Ziemi, zakumulowanej w złożach przegrzanej pary wodnej, wód geotermalnych i gorących suchych skał. Z przegrzanych par wodnych i wód geotermalnych o bardzo wysokich temperaturach powyżej 130°C wytwarza się w zakładach geoenergetycznych prąd elektryczny. Wody geotermalne o temperaturze 100-130°C wykorzystuje się w ciepłownictwie do ogrzewania pomieszczeń przemysłowych i socjalnych, pomieszczeń mieszkalnych, komunalnych i indywidualnych, rolniczych, leczniczo-rekreacyjnych, sportowo-turystycznych oraz w balneologii.
Oba te działy geoenergetyki są stosowane i szybko rozwijane w wielu krajach świata od mniej więcej 100 lat, przy czym gwałtowny rozwój zaznacza się od około 30 lat.
Obecnie zakłady geotermalne istnieją w ponad 40 krajach świata, w tym w ponad 20 krajach wytwarza się prąd elektryczny z przegrzanych par wodnych. Istnieją też pilotowe zakłady geotermalne w USA i Japonii wytwarzające prąd elektryczny z gorących suchych skał. W Europie prowadzi się intensywne prace badawcze (Wielka Brytania, Francja, Niemcy) zmierzające do budowy około 2020 roku takiego zakładu.
Występowanie zasobów energii geotermalnej wysokotemperaturowej (powyżej 130°C) związane jest z obszarami wulkanicznymi Ziemi, tworzącymi wąskie długie pasy ryftowe lub subdukcyjne (Islandia, Nowa Zelandia, Japonia, Indonezja, Filipiny, Kamczatka, zachodnie wybrzeże USA, w Europie – Włochy, Grecja, rów Renu).
Występowanie zasobów energii geotermalnej niskotemperaturowej zawartej w wodach wgłębnych związane jest głównie z basenami sedymentacyjnymi zasobnymi też w złoża ropy naftowej i gazu ziemnego. Baseny te zajmują ponad 50% powierzchni kontynentów. Są one dość dobrze rozpoznane badaniami geofizycznymi i wierceniami wykonywanymi przez przemysł naftowy , który prowadzi eksploatacje złóż ropy naftowej od 1853 roku, eksploatacje gazu ziemnego od około 1900 roku i wód geotermalnych od około 1975 roku. W basenach sedymentacyjnych, których na globie istnieje około 194, złoża ropy i gazu zajmują 1¬2% powierzchni, a złoża wód geotermalnych około 98% powierzchni basenów.
Zasoby energetyczne wód geotermalnych możliwe do zagospodarowania w przyszłości są więc znacznie większe od sumy zasobów ropy naftowej i gazu ziemnego. Przy czym należy pamiętać, że przy eksploatacji złóż ropy naftowej i gazu ziemnego kopalina ulega całkowitej destrukcji w procesie produkcji i przeróbki, natomiast przy eksploatacji wód geotermalnych odbiera się tylko część energii cieplnej, a nieco ostudzone wody wracają do złoża z którego wcześniej zostały pobrane i po powrocie ulegają podgrzaniu przez gorące skały otaczające.
Średni potencjał energetyczny otworu geotermalnego jest zbliżony do średniego potencjału energetycznego otworu ropnego lub gazowego.
Przewiduje się , że w I połowie XXI wieku europejskie zasoby ropy i gazu, a także węgla kamiennego i brunatnego ulegną wyczerpaniu i konieczne będzie stosowanie innych nośników energii. Zakłada się, że dużą rolę odegrają tzw. źródła odnawialne w tym energia geotermalna, której zasoby zostały dość dobrze rozpoznane.
Europa licząca 10 milionów km- posiada ponad 5 milionów km2 zajętych przez prowincje geotermalno-ropo-gazonośne, w których znajdują się złoża ropy naftowej, gazu ziemnego i wód geotermalnych.
Na pozostałych 5 milionach km2 występują dodatkowo zbiorniki lub strefy spękań tektonicznych, w których można znaleźć złoża wód geotermalnych.
Rozpoznanie wód termalnych w Polsce jest wystarczające do wyznaczenia rejonów perspektywicznych dla rozwoju geotermii. Temperatury pomierzone w otworach w Polsce wahają się od 20 do 180°C (Września).
Ponad 80% powierzchni Polski zajmują baseny przynależne do 3 prowincji geotermalno-ropo-gazonośnych: centralnoeuropejskiej, przed-karpackiej i karpackiej. W basenach tych istnieją zbiorniki wypełnione wodami geotermalnymi o temperaturze od 30°C do ponad 130°C , a w niektórych obszarach nawet ponad 200°C. Miąższości skał osadowych w 3 prowincjach wahają się od 1 do 10 km.
Ponadto wody geotermalne występują w masywie górskim Sudetów. Tutaj cieple źródła wody znane są od XII wieku. W XIV a szczególnie w XIX wieku, nastąpił rozkwit uzdrowiska Cieplice. Obecnie istnieje tam osiem źródeł wody o temperaturze od 22°C do 76°C , aktualnie prowadzone jest wiercenie mające na celu udokumentowanie nowych zasobów dla ich wykorzystania w ciepłownictwie, balneologii i rolnictwie (warzywnictwie). Rozwój zakładów balneologicznych w Lądku Zdroju nastąpił w XV i XIX wieku. Obecnie w uzdrowisku znajduje się sześć czynnych ujęć wody o temperaturze 20°C – 40°C.
Na Niżu Polskim najstarszym zakładem geotermalnym jest Ciechocinek, gdzie w wieku XVIII prowadzono poszukiwania solanek, a w wieku XIX doprowadzono do budowy uzdrowiska z dużymi tężniami. Eksploatuje się tam solanki z utworów triasowych o temperaturach około 30°C . Wydajności poszczególnych ujęć wahają się od 80 do 135 m3/h, a temperatury 26°C – 31°C. W uzdrowisku Konstancin w pobliżu Warszawy eksploatuje się wody od 1978 roku, z głębokości 1536 -1759 m, o temperaturze około 35°C.
W Karpatach znane są uzdrowiska z wodami geotermalnymi takie jak Iwonicz Zdrój od 1578 roku, gdzie eksploatuje się wody o temperaturze powyżej 20°C i z wód tych otrzymuje się sól leczniczą i kosmetyczną. Rabka znana od 1364 roku, a źródła geotermalne eksploatowane są od 1861 roku w celu leczenia chorób dziecięcych; wody te pochodzą z warstw krośnieńskich. W rejonie Zakopanego znane było od 1844 roku źródło Jaszczurówka o temperaturze powyżej 20°C. W latach 60-tych wykonano dwa głębokie otwory w Zakopanem, a w roku 1993 zakończono budowę zakładu geotermalnego na Podhalu, gdzie woda geotermalna o temperaturze około 83°C, ciśnieniu artezyjskim 2,5 MPa (25 barów ) i wydajności 60 – 250 m3/h, ogrzewa aktualnie około 200 budynków, kościół i szkołę, jak też suszarnie drzewa, szklarnię, basen do hodowli ryb ciepłolubnych i basen kąpielowy. Zakład znajduje się obecnie w rozbudowie i po jej zakończeniu około 2000 – 2005 roku przewiduje się zaopatrywanie w ciepło miejscowości: Zakopane, Poronin, Biały Dunajec, Bańska, Nowy Targ o zaludnieniu ponad 100 tysięcy osób.
Drugi zakład geotermalny, zbudowany w latach 1992 -1995, pracuje w Pyrzycach, woj. zachodniopomorskie. Zakład ten zaopatruje w energię cieplną 14-tysięczne miasto.
W części praktycznej szkolenia spotkaliśmy się z przedstawicielami Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej – Geotermia Podhalańska SA. oraz Polskiej Akademii Nauk, którzy uzupełniając nasze wiadomości pokazali nam Ciepłownię Geotermalną w Szaflarach Bańskiej Niżnej oraz Kotłownię Szczytową w Zakopanem .
Zainteresowanych geotermią na Podhalu, której obiekty zwiedziliśmy w trakcie szkolenia, odsyłamy do naszych materiałów szkoleniowych (Niekonwencjonalne źródła Energii – cz.II – Pozyskiwanie i zastosowanie energii geotermalnej – wrzesień 1999 r.).
Po zakończeniu szkolenia udaliśmy się do Kościeliska na obiad „U Hanusi”, po którym przekroczyliśmy granicę państwa w miejscowości Chochołów – Sucha Hora udając się na słowacką Orawę.
Orawa to kraina otoczona z trzech stron górami Tatiy, Choćske Vrchy (Góry Choczańskie), Wielka i Mała Fatra, a dalej Beskid Żywiecki z przepływającą przez środek rzeką Orawicą spiętrzoną w okolicach Trsteny w Orawską Prehradę (Jezioro Orawskie).
Wieczorem dotarliśmy do miejscowości Zuberec u wylotu Doliny Zuberskiej, gdzie mieliśmy zarezerwowane miejsca noclegowe. Część grupy zdecydowała się tego wieczoru na jeszcze jedną atrakcję – wyjazd do kąpieliska geotermalnego w miejscowości Orawice. Kąpielisko znajduje się 12 km od granicy Polski, woda w basenie nie spada poniżej 36°C. Ciepłe kąpiele przywróciły uczestnikom siły po dniu pełnym wrażeń na tyle , że tego wieczoru paliliśmy jeszcze ognisko.
Następnego dnia w programie wycieczki, oprócz zakupów w Dolnym Kubinie, było zwiedzanie Oravskiego Podzamku. Jest to wspaniały 3-kondygnacyjny kompleks budowli warownych spiętrzony na niedostępnej skale. Początki twierdzy sięgają XIII wieku, największe zasługi w jego rozbudowie ma rodzina Thurzo. Wielkiej renowacji i odbudowy Zamek doczekał się dopiero po II wojnie światowej, obecnie znajduje się tutaj Muzeum Orawskie.
W drodze powrotnej udaliśmy się ponownie do geotermalnych źródeł zażyć ciepłych kąpieli przed czekającą nas zimą.
