Ενισχυμένο γεωθερμικό σύστημα

Διαδικασία και ανάπτυξη

1. Το οικόπεδο πρέπει να έχει καταμετρηθεί
• Ποια είναι η [θερμοκρασία] των υπόγειων πετρωμάτων;
• υπάρχει καλό δίκτυο ρωγμών;
• υπάρχει νερό που υπάρχει φυσικά εκεί;
• τι χρειάζεται για να δημιουργηθεί ένα λειτουργικό EGS
2. Κάντε τις απαραίτητες αλλαγές στο σύστημα

Για να φτάσουμε πρώτα στα καυτά πετρώματα, πρέπει να ανοίξουμε προσεκτικά τρύπες 1000 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της γης. Τα πηγάδια δεν μπορούν να βρίσκονται σε απόσταση 40 μέτρων το ένα από το άλλο, ώστε να μην υπάρχει κλέψιμο θερμότητας μεταξύ των πηγαδιών. Στη συνέχεια, το νερό χύνεται στις τρύπες με ελεγχόμενο, επιστημονικά καθορισμένο ρυθμό τόσο για τη δημιουργία δικτύου ρωγμών όσο και για τη χρήση στην παραγωγή ενέργειας. Οι ρωγμές ή τα ρήγματα δημιουργούνται από το fracking ή το αναγκαστικό άνοιγμα των ρωγμών λόγω της πίεσης του νερού που προκαλεί μικρά σεισμικά γεγονότα που σπάνια γίνονται αισθητά στην επιφάνεια. Μόλις δημιουργηθεί ένα αρκετά καλό σύστημα ρωγμών, το θερμαινόμενο νερό μπορεί στη συνέχεια να αντληθεί από μια γεώτρηση παραγωγής και να εισέλθει στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας για να χρησιμοποιηθεί στην επιλεγμένη διαδικασία εξόρυξης ενέργειας και να κυκλοφορήσει ξανά. Προκειμένου να αυξηθεί η πιθανότητα το νερό να ρέει προς την κατεύθυνση του πηγαδιού παραγωγής, μπορούν να διανοιχθούν συστοιχίες μικροοπών ώστε να υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα οι ρωγμές να συνδεθούν στη σωστή διαδρομή για την παραγωγή ενέργειας. Αυτές οι οπές έχουν πλάτος μικρότερο από 4 ίντσες και φτάνουν μέχρι τα πηγάδια προσθήκης νερού και τα πηγάδια εξαγωγής νερού.

3. Λειτουργία και συντήρηση σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

Πράσινη ενέργεια

Παλιό πηγάδι ανακύκλωσης

Τα γεωθερμικά συστήματα μπορούν επίσης να ενισχυθούν με την ανακύκλωση παλαιών γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου για γεωθερμική χρήση. Είναι φθηνότερο να αλλάξουν αυτά τα πηγάδια για την εξόρυξη θερμότητας από το να ανοίξουν νέες τρύπες. Αυτά τα πηγάδια δεν επιτρέπουν τη φυσική επαφή μεταξύ του νερού και της πηγής θερμότητας. Τα πηγάδια αυτά αποτελούνται από δύο κυλίνδρους: έναν μεγαλύτερο και έναν μικρότερο. Ο μικρότερος χωράει μέσα στον μεγαλύτερο και από εκεί αντλείται το θερμαινόμενο νερό. Το νερό εισάγεται μεταξύ της επένδυσης του εσωτερικού σωλήνα και του εξωτερικού. Λόγω της έλλειψης άμεσης επαφής με τα θερμά πετρώματα, καθώς και κάποιας απώλειας θερμότητας από την έλλειψη καλού μονωτικού υλικού, η παραγωγή ενέργειας δεν είναι τόσο υψηλή όσο στα συνήθη γεωθερμικά συστήματα.

Εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου

Ορισμένοι λένε ότι αυτή η μορφή ενέργειας είναι μία από τις πιο "πράσινες" εναλλακτικές μορφές ενέργειας. Μελέτες που λένε ότι οι δύο από τους τρεις τρόπους παραγωγής γεωθερμικής ενέργειας, ο ατμός λάμψης και ο ξηρός ατμός, εκπέμπουν λιγότερο από το 7% των αερίων του θερμοκηπίου που εκπέμπουν τα ορυκτά καύσιμα. Η τρίτη μέθοδος, γνωστή ως κλειστό σύστημα δυαδικού κύκλου, εκπέμπει σχεδόν μηδενικά αέρια του θερμοκηπίου). Το τμήμα της EGS που επιβαρύνει περισσότερο τις εκπομπές ρύπων είναι όταν τα τρυπάνια τροφοδοτούνται με καύσιμο ντίζελ. Η έρευνα σχετικά με την ανάλυση κύκλου ζωής του EGS έχει δείξει ότι μια καλή διόρθωση για αυτό θα ήταν να συνδεθεί το τρυπάνι με το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας μειώνοντας τον ήδη ελάχιστο αντίκτυπο που έχουν τα εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής GEP στην ανθρώπινη υγεία, την κλιματική αλλαγή και την ποιότητα των οικοσυστημάτων. Οι υποστηρικτές ισχυρίζονται επίσης ότι επειδή τα συστήματα γεωθερμικής ενέργειας δεν βασίζονται στις αλλαγές του καιρού, είναι μια πιο αξιόπιστη ενέργεια με σταθερή παραγωγή ενέργειας.

Συμμετοχή των ΗΠΑ

Οι ΗΠΑ διαθέτουν το μεγαλύτερο δυνητικό απόθεμα γεωθερμικής ενέργειας στον κόσμο, αλλά μόνο το 4% της συνολικής χρήσης ενέργειας (15 δισεκατομμύρια kWh) προέρχεται από ΓΑΘ. Η Καλιφόρνια έχει τον μεγαλύτερο αριθμό γεωθερμικών αντλιών θερμότητας από το σύνολο των εννέα πολιτειών που χρησιμοποιούν γεωθερμική ενέργεια. Η Χαβάη αντλεί το 20% της ενέργειάς της από γεωθερμικούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας. Οι γνώσεις σχετικά με τη γεωθερμική ενέργεια δεν είναι ευρέως γνωστές. Αυτό καθιστά πολύ δύσκολη την εξεύρεση χρημάτων για έρευνα και ανάπτυξη. Οι προγραμματιστές είναι επίσης γνωστό ότι δυσκολεύονται να πάρουν άδειες για γεωτρήσεις σε δημόσια γη και να λάβουν χρηματοδότηση τόσο από την ομοσπονδιακή κυβέρνηση όσο και από εξωτερικά συμφέροντα. Υπάρχουν, ωστόσο, δύο έργα που εγκρίθηκαν από τη Γερουσία για να βοηθήσουν να βγει η EGS από το πιλοτικό στάδιο.

Το 1990, η νομοθεσία άρχισε να δημιουργεί κίνητρα για την ανάπτυξη του κλάδου. Αυτό επιχειρήθηκε με τον ενεργειακό νόμο του 2005 και τον νόμο περί ενεργειακής ανεξαρτησίας και ασφάλειας του 2007 με την έκδοση φορολογικών πιστώσεων και τη δημιουργία προγραμμάτων έρευνας και ανάπτυξης που υποστηρίζονται από τη Γερουσία.