Enerji Bilgi Yönetimi’ne göre ABD, 2009 yılında jeotermal enerji santralleri kullanılarak 15 milyar kilovat saat enerji üretmiştir. Jeotermal enerji, kullanılabilir elektriği üretmek için Dünya’nın çekirdeğinin ısısını kullanır. Dünya, jeotermal tesislerin kullanabileceği veya çıkarılabileceğinden çok daha fazla ısı enerjisine sahip olduğu için bilim adamları jeotermal enerjiyi rüzgar veya güneş enerjisi gibi sürdürülebilir olarak kabul ederler. Çoğu enerji santrali gibi, rüzgar türbinlerinden nükleer santrallere kadar jeotermal santraller, elektrik üreten bir türbini çevirerek elektrik üretmektedir.
Jeotermal enerji kesintisiz bir güç kaynağıdır. Bu santraller günde 24 saat çalışabilirler, fakat aynı zamanda geleneksel tesislerden de birçok kilit noktadan farklıdırlar. Güneş ve Dünya’nın iç çekirdeği, gezegendeki en büyük iki enerji kaynağıdır. Bu tezin, elektrik üretmek için iki enerji formunun kullanılması, küresel ısınmayla mücadele için bir yöntem olacaktır.
Mevcut jeotermal enerji üretimi, dünya kuşağının% 0.3’ü kadar küçük olsa da gelecek vadetmektedir. Öyleyse, jeotermal motorun ana bileşenleri nelerdir? Geleneksel enerji santralleriyle nasıl karşılaştırılır?
Jeotermal Delikleri
Jeotermal havalandırma jeotermal bitkinin ilk bileşenidir. Jeotermal menfez, Dünya’nın ısınması için enerji santralinin kullandığı derin bir kuyucuktur. Bir jeotermal bitkinin havalandırma için iki hedefi olabilir. En güncel jeotermal santraller aşırı derecede ısıtılmış, yukarı doğru basınçlı su çekmektedir. Bunlara flaş buhar tesisleri denir. Jeotermal santraller, yerkürenin su kaynatmak için yeterince sıcak olduğu bir noktaya ulaşmak için, üç kilometreye kadar yeterince yeraltına bile kolayca ulaşabilirler, buna kuru buhar delikleri denir.
Buhar Jeneratörü
Bir jeotermal bitkinin bir diğer önemli bileşeni, birden çok formu alabilen buhar üretim birimidir. Bir flaş buhar boşluğunda, yeraltından düşük basınçlı tanklara kadar aşırı derecede ısıtılmış basınçlı su çekilir. Yeryüzünün basıncı, yüksek sıcaklığına rağmen suyu sıvı halde tutar ve bu basıncı kaldırarak sıcak su anında buhara dönüştürür. Bir kuru buhar tesisinde bitki teknisyenleri suyu Dünya’nın ısısının su kaynattığı ve buharlaştığı yerdeki havalandırma tabanının altına pompalar.
Jeotermal birçok şekilde kullanılabilir. Elektrik santralleri için kullanılması çoğu durumda olduğu gibi yüksek başlangıç yatırımı gerektiren uygulamalardan biri olup, güç dereceli sıcaklık seviyesi dünyadaki (3000–4000 m) jeotermal inşası için çok derindir. Tesis esas olarak yer ve yeraltı su mevcudiyetine bağlıdır, bu nedenle petrol kullanımına benzer arama ve kazı teknolojileri başlangıçta sıcak toprak rezervuarını araştırmak ve erişmek için kullanılmalıdır. Su genellikle yeraltından tipik olarak 120–220 c de alınır ve daha sonra buhar üretmek için kazanda bir ısı eşanjöründen geçirilir ve geri dönüş suyu daha sonra yeryüzüne enjekte edilir.
Türbin
Bitki tipine bakılmaksızın hem flaş buharlı hem de kuru buharlı tesisler, buharı jeotermal havalandırmadan büyük bir türbine pompalar. Buhar, bu türbini geçirir ve süreçte döndürür. Bu türbin bir elektrik jeneratörüne bağlıdır ve türbin dönerken jeneratör mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir, böylece ısıyı Dünya’dan kullanılabilir elektrik haline getirir.
Jeotermal enerji santrallerindeki türbinlerin özel gereksinimleri vardır. Buhar, hidrojen sülfür de dahil olmak üzere birçok yoğuşmayan gazlar (NCG) nedeniyle aşındırıcı olabilir. Bu, türbin bileşenleri için özel malzemeler ve korozyon koruması gerektirir. Özel kaplamalar rotoru, bıçakları ve memeleri korozyondan korur.
Buhar, türbin içinden geçtikten sonra bir yoğunlaştırıcı odaya doğru geçer. Bu hazne, buharı soğutarak sıvı suya geri yoğunlaştırır. Buharın sıvı suya dönüşmesiyle kaybedilen aşırı ısı, ısıtma veya seracılık gibi diğer uygulamalar için kullanılabilir. Soğutulan sıvı veya su daha sonra kuru buhar için kaynatma işlemini yeniden başlatmak veya doğal buharlı akiferleri flaş buhar tesisleri için yenilemek üzere geri toprağa pompalanır.
Geleneksel enerji santrallerinde olduğu gibi, buhar türbininde bir vakumda yoğunlaşır, bu nedenle birim kütle buharı tarafından yapılan çalışma yüksek olur. Bitkilerin çoğu, yoğunlaştırılmış suyun kendisini soğutma ortamı olarak kullanan doğrudan kondansatörler kullanır.
Kaynakça:
https://www.brighthubengineering.com/power-plants/34714-components-of-a-geothermal-plant/
https://sciencing.com/parts-geothermal-power-plant-8621582.html
Yazar: Meltem Yıldırım