Energia z niezbyt gorącej energii geotermalnej

Duża część zasobów geotermalnych odpowiednich do wytwarzania energii – tych o temperaturze wyższej niż 300°F – znajduje się głęboko pod ziemią, poza zasięgiem obecnej technologii. Zasoby o niższej temperaturze, które są powszechne w Stanach Zjednoczonych, są zwykle wykorzystywane do ogrzewania, ale mogą być również obfitym źródłem energii, gdyby naukowcy byli w stanie znaleźć ekonomiczny sposób na przekształcenie ich w energię elektryczną.

Inżynierowie z Centrum Badań Zjednoczonych Technologii (UTRC), jednostka United Technologies z siedzibą w East Hartford w stanie Connecticut, twierdzi, że opracowała tani system, który może wykorzystywać niskotemperaturowe zasoby geotermalne. Technologia ta może być szczególnie użyteczna w wytwarzaniu energii elektrycznej ze ścieków wytwarzanych w odwiertach naftowych i gazowych.

Modułowa, 200-kilowatowa elektrownia firmy UTRC może przetwarzać na energię elektryczną temperatury tak niskie, jak 165 °F. Technologia jest podobna do silników parowych, z tą różnicą, że para lub gorąca woda odparowują czynnik chłodniczy fluorowęglowodorów napędzający turbinę. A czynnik chłodniczy ma niższą temperaturę wrzenia niż woda. Ciężko jest uruchomić silnik parowy przy 165 stopniach [Fahrenheita], mówi Bruce Biederman, który kieruje projektem w UTRC. Rozmiary sprzętu byłyby ogromne, a twoja turbina byłaby bardzo słaba w wydajności.

Elektrownię UTRC można traktować jako system odwróconego chłodzenia, a nowa turbina jest zasadniczo sprężarką lodówki pracującą do tyłu, mówi Biederman. Zamiast wykorzystywać energię do wytworzenia różnicy temperatur, tak jak robi to lodówka, przekształca różnicę temperatur w energię elektryczną.

Firma testuje teraz urządzenie zdalnie kurort z gorącymi źródłami? 97 km na północny wschód od Fairbanks, Alaska. Biederman spodziewa się, że elektrownia komercyjna będzie gotowa na początku przyszłego roku, po przetestowaniu niezawodności systemu demonstracyjnego.

Według niego system mógłby wykorzystywać duże ilości gorącej wody wypompowywanej z ziemi przy szybach naftowych i gazowych. W samym Teksasie ze studni produkuje się ponad 12 miliardów baryłek wody. Firmy naftowe zwykle usuwają ścieki, wtłaczając je ponownie do ziemi; ale mogliby go wykorzystać do wytwarzania energii elektrycznej. Biederman planuje w przyszłym roku uruchomić projekty demonstracyjne w szybach naftowych i gazowych w Teksasie i Nevadzie.

Ta koncepcja odwróconego chłodzenia nie jest nowa; ale do tej pory nikt nie wyprodukował wydajnej turbiny za rozsądną cenę, mówi. UTRC ograniczył koszty, modyfikując agregaty chłodnicze produkowane przez jej siostrzaną firmę Carrier Corp. i korzystając z linii produkcyjnej w Charlotte w Karolinie Północnej.

Mały rozmiar systemu obniża również koszty i sprawia, że ​​jest on bardziej użyteczny, mówi Maria Richards, która koordynuje laboratorium geotermalne na Southern Methodist University w Dallas. Fakt, że może zmieścić się z tyłu ciężarówki z platformą i można ją zawieźć do miejsca, w którym znajduje się studnia, sprawia, że ​​jest znacznie wygodniejszy i tańszy, mówi. To [jak porównywanie] komputera typu mainframe i laptopa. I, podobnie jak w przypadku innych odnawialnych źródeł energii, rosnące koszty paliwa pobudzają zainteresowanie elektrowniami geotermalnymi, dodaje.

Gwen Holdmann, wiceprezes ds. nowego rozwoju w ośrodku gorących źródeł na Alasce, gdzie ta technologia jest testowana, mówi, że wydali 2,2 miliona dolarów na elektrownię geotermalną UTRC i że powinna zwrócić się w ciągu pięciu lat. Sugeruje, że może to być nawet szybszy zwrot, jeśli koszty paliwa będą rosły. Mówi, że przed zainstalowaniem elektrowni ośrodek spalał dziennie olej napędowy o wartości 1000 USD, aby wytworzyć energię elektryczną. Zakład eliminuje te koszty i szkodliwe emisje z generatorów diesla.

Obecnie elektrownie geotermalne znajdują się głównie w zachodnich Stanach Zjednoczonych, gdzie para lub gorąca woda o wysokiej temperaturze pojawia się naturalnie na powierzchni. Wiercenie studni w celu dotarcia do głęboko pod ziemią zasobów o wysokiej temperaturze może kosztować miliony dolarów, ale nadal jest opłacalne, ponieważ są wydajne w wytwarzaniu energii, mówi Richards. Do tej pory jednak wykorzystywanie źródeł geotermalnych o niższej temperaturze do zasilania nie było opłacalne.

Ale istniejące szyby naftowe i gazowe, w których energia elektryczna wytwarzana z gorącej wody odpadowej mogłaby napędzać pompy olejowe, byłyby idealnym miejscem dla modułów mocy UTRC, mówi Richards. Już wiercą studnie, studnie są już wykorzystywane i produkują coś, co jest drugorzędnym źródłem energii.

ukryć