Geotermia. Przeżyjemy zlodowacenie Ziemii.

Źródłem ciepła jest struktura wewnętrzna Ziemi i procesy fizyczne w niej zachodzące. Natomiast energia geotermalna pochodzi od gorącej wody i skał w skorupie ziemskiej, a te nagrzewają się od ciepła z wnętrza Ziemi, którego temperatura dochodzi do 5.400 °C, generuje to przepływ ciepła w kierunku powierzchni. Ciepło znajduje się w Ziemi od chwili powstania naszej planety, czyli od 4,5 miliarda lat i od tamtej pory ciepło to uwalnia się do atmosfery poprzez powierzchnię Ziemi. Ciepło emitowane zmieniało się przez cały okres dziejów Ziemi. Przeciętny wypływ ciepła z Ziemi wynosi około 80 mW/m², a całkowity, z kuli ziemskiej ponad 4×10¹³ (to liczba z 13 zerami) Watów. Jest to energia czterokrotnie większe od zużywanej energii na Ziemi. Energię tę zalicza się do odnawialnych energii odnawialnej (OŹE), bo jej źródło (gorące wnętrze kuli ziemskiej) jest praktycznie niewyczerpalne. Proces ten trwa od 4,5 miliarda lat i nic nie wskazuje na to, że to skończy się w jakiejś możliwej do przewidzenia przyszłości.

W celu wydobycia wód geotermalnych na powierzchnię wykonuje się odwierty do głębokości zalegania tych wód lub gorących skał. Jednym otworem wydobywa się gorącą wodę, która sama tryska z Ziemii pod ciśnieniem, a drugim otworem tę samą wodą, od której odebrane zostaje ciepło, z powrotem wtłacza się do złoża. Zagrożenie jakie niesie za sobą produkcja energii geotermicznej to: zanieczyszczenia wód głębinowych, uwalnianie radonu, siarkowodoru i innych gazów. Gorące źródła, tak zwane gejzery, są charakterystycznym elementem krajobrazu Islandii, która wykorzystuje je jako źródło ogrzewania i ciepłej wody. Nie wpływa to ujemnie na środowisko naturalne. Nie jest to więc negatywny czynnik rozwijania tego rodzaju energii. Trzeba jednak te czynniki brać pod uwagę i uwzględniać w technologii projektowania i budowania zakładów wykorzystywania energii geotermalnej.

Polska posiada znaczący potencjał i zasoby energii geotermalnej. Związane są one głównie z wodami podziemnymi o temperaturach 20 – 130 °C, a lokalnie nawet do 200 °C występującymi na głębokościach do 4 km. Natomiast w skałach osadowych energia występuje na głębokościach od 1 do 10 km. Informacje na temat wód termalnych pochodzą głównie z obserwacji hydrogeologicznych prowadzonych w głębokich otworach wiertniczych. W okresie ostatnich kilkudziesięciu lat w Polsce wykonano ponad 7.500 otworów wiertniczych o głębokości przekraczającej 1.000 m. Spośród dostępnych w Polsce OŹE, energia geotermalna posiada największy potencjał, bo ponad 90% wszystkich OŹE. Wody geotermalne znajdują się pod powierzchnią prawie 80% terytorium Polski. Zasoby te są dość równomiernie rozmieszczone, na znacznej powierzchni Polski, co daje możliwość wykorzystania ich na cele energetyczne. Pod naszymi nogami, w Polsce, mamy około 6.700 km³ gorącej wody, źródło: Polska Geotermalna Asocjacja im. prof. Juliana Sokołowskiego. Jak dużo to jest wystarczy podzielić tę wielkość przez powierzchnię naszego kraju (312 tys. km²). Wychodzi więc, że gdyby tę gorącą wodę rozlać po powierzchni naszego kraju, to było by tej wody na ponad 20 m w górę. To naprawdę robi wrażenie.

Elektrownie geotermalne, w odróżnieniu od zapór wodnych czy wiatraków, nie wywierają niekorzystnego wpływu na krajobraz, a zasoby energii geotermalnej są, w przeciwieństwie do energii wiatru czy energii Słońca, dostępne zawsze, niezależnie od warunków pogodowych. Instalacje geotermalne charakteryzują się sporymi nakładami inwestycyjnymi, związanymi głównie z kosztami wierceń i bardzo niskimi kosztami bieżącej eksploatacji. Ponadto przeważająca część nakładów, ponoszonych na etapie budowy instalacji, jest niezależna od ilości ciepła odbieranego z eksploatowanej wody geotermalnej. W celu zapewnienia niskich jednostkowych kosztów pozyskania ciepła konieczne jest zatem możliwie pełne wykorzystanie, w skali roku, potencjalnych zasobów energii cieplnej. Dotychczasowe doświadczenia wskazują, że ciepłownictwo geotermalne przynosi znaczące efekty ekologiczne, komfort użytkowania, łączy się z nowoczesną infrastrukturą i powinno – jako wykorzystujące lokalne źródło energii – być konkurencyjne cenowo i mało wrażliwe na zmiany cen tradycyjnych nośników energii na rynkach światowych. Są to fakty znane od lat w wielu innych krajach, gdzie stosuje się energię geotermalną. Pomimo zobowiązań międzynarodowych w zakresie wzrostu udziału OŹE w polityce energetycznej i powtarzanych wielokrotnie deklaracji, geotermia napotyka jednakże w naszym kraju na bardzo istotne przeszkody dalszego rozwoju. Należą do nich, podobnie jaki w przypadku innych OŹE, brak spójnej polityki państwa w tym zakresie, niesprzyjające i niewystarczające regulacje prawne, a przede wszystkim, nadmierna ilość i wysokość opłat i podatków nałożonych na geotermię, w tym między innymi opłata za informację geologiczną i wprowadzona przez Sejm RP w 2005 r. opłata eksploatacyjna za wydobywanie wód geotermalnych.

Na świecie około 40 krajów zużywa energię geotermalną na potrzeby inne niż produkcja energii elektrycznej co daje sumaryczną wartość 11 400 MW. Największymi odbiorcami ciepła z energii geotermalnej są: Japonia, Chiny, Węgry, byłe republiki ZSRR, Islandia i USA. W Europie warto zwrócić uwagę na Islandię, aż 85% zapotrzebowania na ciepło pochodzi z energii geotermalnej i pokrywa aż 46% energii pierwotnej kraju.

Obecnie wody termalne na terytorium Polski wykorzystywane są w dziewięciu ciepłowniach geotermalnych: Geotermia Podhalańska – Bańska Niżna; Czarnków – Wielkopolska, Klikuszowa – Małopolska; Lasek; Geotermia Mazowiecka – Mszczonów; Pyrzyce – Zachodniopomorskie; Słomniki – Małopolska; Stargard Szczeciński i Uniejów – Łódzkie. Moc oraz kapitały tych zakładów wynoszą odpowiednio, przy tym występujące w materiałach źródłowych jednostki MJ/s (megadżul na sek zastąpiłem megawatami, jako że jednostką mocy w układzie SI jest wat – W, zaś moc jest równa 1 watowi, jeśli praca 1 dżula wykonywana jest w czasie 1 sekundy):

– Bańska Niżna, moc 4,5 MW, docelowo 70 MW, kapitał: 150 mln zł;

– Czarnków, moc 300.000 GJ/rok, inwestycja: 45 mln zł;

– Klikuszowa, moc 1 MJ/h, kapitał: brak danych;

– Lasek, moc 2,6 MW, kapitał: brak danych;

– Mszczonów, moc 7,3 MW, kapitał: 12,7 mln zł;

– Pyrzyce, moc 15 MW, docelowo 50 MJ/s, kapitał: 44 mln zł;

– Słomniki, moc 1 MW, inwestycja: 2,2 mln zł;

– Stargard Szczeciński, moc 14 MW, dług: 33,5 mln zł;

– Uniejów, moc 2,6 MW, kapitał: 7,4 mln zł.

Po zsumowaniu pozycji, tam gdzie ustaliłem kapitał lub wysokość inwestycji i podzieleniu tego przez siedem otrzymujemy 42,1 mln zł. Tyle przeciętnie trzeba mieć pieniędzy na średniej wielkości zakład geotermalny w Polsce. W granicach tej średniej są zakłady w Czarnkowie i w Pyrzycach. Myślę, że zakłady te powinny być wzorcowy dla budowania innych takich zakładów w Polsce. W budowie jest Geotermia Toruńska. Warto więc przyglądać się tej inwestycji, gdyż ten zakład budowany jest ze społecznych składek. Nasz Dziennik, z dnia 26. 06. 2009 r. pisał na ten temat.

Z o. Janem Królem CSsR z Fundacji “Lux Veritatis” rozmawia Marcin Austyn (…)

– Ile środków zostało dotychczas zainwestowanych?

– Mogę tylko przypomnieć, że przyznane nam, a później bezprawnie odebrane dofinansowanie na pierwszy otwór badawczy z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej miało wynosić 27 mln złotych. Całkowity koszt prac przekroczył kwotę 28 mln złotych.

Niezależnie od zakładów geotermalnych mamy aż 8 (siedem) uzdrowisk, które korzysta z wód termalnych wydobywanych z naturalnych źródeł oraz odwiertów. Są to uzdrowiska: Ciechocinek (Przedsiębiorstwo Uzdrowisko Ciechocinek S.A. kapitału zakładowego: 24,5 mln zł), Cieplice Śląskie (zakład istnieje 7 wieków, kapitał zakładowy: 6,37 mln zł), Duszniki Zdrój (Zespół Uzdrowisk Kłodzkich S.A. kapitał zakładowy: 38,3 mln zł), Grudziądz (kapitał zakładowy: 11,465 mln zł), Lądek Zdrój (Uzdrowisko Lądek-Długopole S. A. istnieje kilka wieków, kapitał zakładowy: 10,020 mln zł), Iwonicz Zdrój (brak danych o kapitale zakładowym), Ustroń (Przedsiębiorstwo Uzdrowiskowe Ustroń S.A. kapitał podstawowy 28,3 mln zł) i Konstancin (Uzdrowisko Konstancin-Zdrój, kapitał zakładowy 8,78 mln zł). W tym miejscu warto przytoczyć informacje o geotermii grudziądzkiej.

Zimą roku 1972 w miejscowości Marusza, niedaleko Grudziądza, dokonując odwiertu w poszukiwaniu ropy naftowej i gazu, dowiercono się do dolnojurajskiego złoża wód termalnych. Na głębokości 1630 m natrafiono na pokłady ciepłej wody o temp. 44° C, która trysnęła na wysokość ponad 13 m. (…) Złoża odkrytej solanki są praktycznie niewyczerpalne. Przy wydobyciu 20 tysięcy litrów na godzinę, tj. prawie pół miliona litrów na dobę, solanki wystarczy na 1000 lat.

Wykorzystywanie wód geotermalnych w ciepłownictwie, leczeniu i rehabilitacji nie wyczerpuje tematu zastosowania tych wód. Tak zwane pompy ciepła, które wykorzystują ciepło z ziemi lub wody na stosunkowe niewielkich głębokościach, od 1 metra, stają się coraz bardziej doskonałe i coraz tańsze dlatego chętnie są stosowane w domkach jednorodzinnych. Trzeba jeszcze nadmienić, że inwestycje geotermalne, zarówno te duże jak i te indywidualne, zwracają się w okresie do 10 lat.

Energia Słońca i wiatru.

Docierającą energię cieplną do Ziemi a pochodzącą od Słońca można wykorzystywać na co najmniej dwa sposoby. Zamienić ją w ciepło lub w prąd elektryczny. W naszej strefie klimatycznej widać, szczególnie po takim dniu jak dzisiaj, kiedy niebo jest zasnute grubymi chmurami i praktycznie deszcz leje od rana, że wykorzystanie tej energii nie zawsze jest opłacalne. Szczególnie zamiana energii słonecznej w prąd jest mało opłacalne. Inaczej rzecz przedstawia się wówczas, kiedy ciepło Słońca zamieni się w ciepło za pomocą kolektorów słonecznych. Ofert z kolektorami słonecznymi jest coraz więcej. Cieszy również fakt, że niedawno pojawiła się możliwość skorzystania z dopłat przy tego rodzaju inwestycjach. Jest to bardzo pożyteczne rozwiązanie, jako że kolektory słoneczne nie szpecą krajobrazu jak jest to w przypadku wykorzystania wiatru, który zamienia się w prąd na olbrzymich wieżach, ponad 130 m wysokości ze śmigłem. Przewaga energii słonecznej nad wiatrową jest bardziej korzystna dla Słońca. Energia ta dociera do nas pomimo, że niebo zasnute jest chmurami i dociera ona do nas przez ponad 9 miesięcy. Dzięki temu ciepłą wodę można mieć „za darmo” przy ponad 80 % jej zapotrzebowania dzięki kolektorom słonecznym. Wiatraki takie zdolności nie mają. Każdy, kto widział takie „cóś” w krajobrazie, to widział, że jest to coś paskudnego. Ponadto farmy wiatrowe szpecą krajobraz i nie pozwalają na wykorzystanie terenów np. w zakresie agroturystyki. Farmy te emitują także ogromny hałas, który obecnie uznawany jest za zanieczyszczenie – więc uniemożliwiają zabudowę terenu w ich otoczeniu. Zauważono również, że ludzi mieszkających w pobliżu wiatraków bardzo denerwują światła ostrzegawcze migające nocą oraz błyski słoneczne

odbijające się od łopat wiatraków w dzień. Dziwi mnie fakt, że na takie paskudztwa jest przyzwolenie władz i wspieranie jest tego typu budowli. Widać, że kumoterstwo tu ma potężne wpływy.

Woda czyli perpetuum mobile.

Perpetuum mobile to niemożliwy do skonstruowania mechanizm, który raz puszczony w ruch funkcjonowałby nieustannie, nie wymagając zasilania energią z zewnątrz. Tyle mówi definicja terminu perpetuum mobile.

Tegoroczne powodzie i osuwiska gruntów pokazały jak potężną siłę ma woda. A to tylko jedna jej cecha fizyczna, że woda jest cięższa od powietrzna i dąży do zajęcia jak najniższego położenia. Wykorzystanie spadku wody jeszcze do niedawna był dosyć spore. W Polsce było ponad 500 (!!!) małych elektrowni. Były to głównie młyny i tartaki. Polityka władców w Polsce doprowadziła do tego, że te małe elektrownie zostały zlikwidowane. Nie opłaca się też budować nowych. Drugą ważną cechą wody jest jej skład chemiczny: H₂O czyli dwie cząsteczki wodoru i jedna tleny. Wystarczy więc ten popiół jakim jest woda, ponownie rozłożyć na wodór i tlen a energię ponownego spalania wykorzystać lub zamienić w prąd. Dlatego z wody można zrobić perpetuum mobile. Trzeba tylko chcieć, a powodzie czyli nieprzeciętne opady deszczu nie będą klęskami żywiołowymi, lecz wielkimi zasobami energetycznymi.

Trzeba tylko chcieć…

ATP AWS kraDemocja Polityka ZSRR