Na samom po?etku nastanka Zemlje sve kopnene mase su bile spojene u jedan gigantski kontinent nazvan Pangaea, nakon ?ijeg je raspada Zemljina kora po?ela poprimati dana�nji oblik. Kontinenti su dio kore i u neprestanom su gibanju.

Teorija tektonike plo?a pretpostavlja da se Zemljina povr�ina sastoji od nekoliko velikih krutih plo?a (kontinentalne i oceanske) na ?ijim granicama dolazi do horizontalnog pomicanja. Procesi u Zemljinoj unutra�njosti mogu pomicati plo?e tako da izme?u njih nastaju procjepi, ili pomicati plo?e jednu prema drugoj, skra?uju?i i/ili savijaju?i ih, kao i skliznuti jedna ispod druge prilikom njihova kontakta. Navedena gibanja na mjestima dodira imaju za posljedicu ?este potrese, no istovremeno to su i mjesta zna?ajnijih geotermalnih resursa.

S to?ke gledi�ta iskori�tavanja geotermalne energije, najzna?ajnija geotermalna polja se o?ekuju du� rubova velike Pacifi?ke plo?e, tzv. �Pacific Ring of Fire� (Pacifi?ki plameni prsten).

Rije? geotermalna dolazi od gr?kih rije?i geo (zemlja) i therme (toplina). Pod pojmom �geotermalna energija� smatramo onu energiju koja se mo�e pridobiti iz Zemljine unutra�njosti i koristiti u energetske ili neke druge svrhe.

Temperatura Zemljine unutra�njosti raste s dubinom. Na dubini od 80 do 100 km temperatura stijena iznosi izme?u 600 i 1.200 �C. Toplina neprestano struji od izvora u Zemljinoj unutra�njosti prema povr�ini.

Temperatura Zemljine povr�ine najvi�e ovisi o zra?enju Sunca. Utjecaj tog zra?enja opa�a se u gornjim dijelovima kore do dubine 30 m. Na toj dubini temperatura je stalna. Porast temperature s dubinom Zemlje naziva se geotermalni gradijent.

Upravo je geotermalni gradijent jedan od prvih pokazatelja koji upu?uje na potencijalno le�i�te. Karte geotermalnih gradijenata ukazuju na podru?ja lokalnih anomalija. Srednja vrijednost geotermalnog gradijenta primjerice za Europu iznosi 0,03 �C/m, dok u Hrvatskoj postoje dva razli?ita podru?ja:

- Dinaridi i Jadran: 0,015� - 0,025 �C/m,

- Panonski dio: >0,04 �C/m.

�

• VRSTE GEOTERMALNIH LE�I�TA

Geotermalno le�i�te je spremnik toplinske energije unutar Zemljine kore iz kojeg se na ekonomi?an na?in mo�e dobiti toplina koja se na povr�ini koristi za proizvodnju elektri?ne energije, u industriji, poljoprivredi, ugostiteljstvu, ku?anstvima itd.

Kada govorimo o geotermalnim le�i�tima mislimo zapravo na geotermalne vode koje se nalaze u podzemnim le�i�tima i vode koje prolaze kroz podzemna le�i�ta. Me?unarodno uvrije�ena terminologija za podjelu izvora jo� uvijek ne postoji, stoga ih dijelimo na vi�e na?ina:

• prema stupnju istra�enosti izvora
• prema vrsti geotermalnih le�i�ta
• prema temperaturi le�i�nog fluida.

Geotermalno le�i�te razlikuje se od geotermalne rezerve upravo u faktoru ekonomske isplativosti crpljenja izvora. Le�i�te karakteriziraju njegova dubina, debljina i opseg, svojstva stijena, salinitet i geokemija postoje?ih fluida u le�i�tu te temperatura, poroznost i propusnost stijena.

izvor: geothermal.marin.org

Fokusiraju?i se na iskori�tavanje geotermalne energije u energetske svrhe, najzna?ajnija podjela le�i�ta je prema temperaturi odnosno termodinami?kim i hidrolo�kim obilje�jima izvora. Tako razlikujemo:

• le�i�ta vru?e vode - osnovno obilje�je je teku?a voda kao kontinuirana faza. Ve?ina geotermalnih le�i�ta su le�i�ta vru?e vode. Ako je temperatura dovoljno visoka (>170 �C), voda se na povr�ini mo�e pretvoriti u paru i koristiti izravno u turbini za proizvodnju elektri?ne energije. Ako je temperatura izme?u 100� i 180 �C, toplinska energija se koristi za isparavanje sekundarnog fluida koji pokre?e turbinu (binarna geotermalna elektrana). Za ve?inu ovakvih le�i�ta karakteristi?ne su povr�inske manifestacije u obliku pare, vru?e vode i sli?no. U dana�njem tehnolo�kom razvoju, ova vrsta le�i�ta je jedina pogodna za komercijalnu proizvodnju elektri?ne energije.
• le�i�ta suhe vodene pare - vrlo su rijetka. Najjednostavnija su i najjeftinija za iskori�tavanje. Prirodna suha vodena para mo�e se izravno koristiti za proizvodnju elektri?ne energije u klasi?nim parnim turbinama.
• vru?e i suhe stijene - na ve?im dubinama nalaze se velike mase stijena u kojima je akumulirana toplinska energija, no siroma�ne su fluidom ili je propusnost toliko niska da je komercijalizacija prakti?ki nemogu?a. Za iskori�tavanje ove vrste resursa, le�i�te se podvrgava hidrauli?kom lomljenju. Potrebno je dovoljno duboko izdrobiti stijene kako bi se dobila dovoljno velika povr�ina za prijelaz topline izme?u stijene i vode koja se kroz umjetnu bu�otinu utiskuje me?u stijene. Ugrijana voda se odvodi kroz drugu bu�otinu na povr�inu i tamo se iskori�tava. Ovaj proces danas je u istra�noj fazi te nije ekonomski isplativ.
• le�i�ta tople vode pod visokim tlakom - nalaze se na vrlo velikim dubinama, umjerene su temperature i sadr�e otopljeni metan. Dana�njom tehnologijom nije mogu?e ekonomski isplativo iskori�tavati takve izvore.

Stijene su relativno lo� vodi? topline stoga nije dovoljno samo dose?i toplu stijenu ve? je toplinu potrebno izdvojiti pomo?u cirkulacijskih fluida koji putuju �upljinama i rascjepima stijene. Jednostavno re?eno, prilikom kori�tenja geotermalne energije potrebne su minimalno dvije bu�otine � utisna i proizvodna. Proizvodnom bu�otinom crpi se toplina (kroz zagrijani fluid) dok se utisna bu�otina koristi za obnavljanje geotermalnog le�i�ta. Stoga, iako na dubini gotovo svugdje postoje tople stijene, postoje?e tehnolo�ke barijere ?ine ih neekonomi?nima na ve?ini mjesta za pridobivanje energije.

izvor: geothermal.marin.org

�

• NA?INI PRIMJENE GEOTERMALNE ENERGIJE

Geotermalna energija se mo�e koristiti izravno (kao toplinska energija) ili za proizvodnju elektri?ne energije.

Proizvodnja elektri?ne energije je najva�niji na?in iskori�tavanja visoko temperaturnih geotermalnih izvora. Elektrane mogu imati vrlo malu instaliranu snagu od samo pribli�no 100 kW, dok se uobi?ajeno kre?u u rasponu od 1 - 5 MW, ali postoje i jedinice od 100 MW.

Geotermalne elektrane ve?inom su elektrane baznog tipa �to zna?i da su u pogonu 8.760 sati godi�nje (24 h x 365 dana). Ve?ina projekata geotermalnih elektrana kombiniraju proizvodnju elektri?ne energije i izravnu primjenu topline u neke druge svrhe, kako bi se pobolj�ala ekonomi?nost projekta, ali i iskoristivost elektrane.

izvor: www.hrote.hr

Kori�tenjem geotermalne energije za grijanje prostora smanjuje se potro�nja konvencionalnih energenata (pr. fosilnih goriva) �to zapravo ostavlja pozitivan utjecaj na okoli�. U nekim podru?jima (primjerice Island), geotermalne vode su visokog stupnja ?isto?e te se izravno utiskuju u sustav daljinskog grijanja i transportiraju na udaljenosti i do 40 km. U posljednje vrijeme sve se vi�e koriste i geotermalne toplinske crpke koje zimi slu�e za grijanje prostora, ljeti za hla?enje, a tijekom cijele godine za pripremu tople sanitarne vode.

�

• UPOTREBA GEOTERMALNE ENERGIJE I UTJECAJ NA OKOLI�

Karakteristika kori�tenja obnovljivih izvora energije, pa tako i geotermalne energije jest ograni?enost na podru?je koje je bogato odre?enim energentom tako da je i utjecaj na okoli� prvenstveno lokalnog zna?aja. Utjecaj geotermalnih elektrana na okoli� o?ituje se upotrebom relativno velikih povr�ina zemlji�ta, pojavom slijeganja terena, emisijom plinova i otpadnih voda te emisijom topline u buke. Intenzitet tih djelovanja ovisi o nizu faktora, kao �to su geolo�ko-strukturne i hidrogeolo�ke zna?ajke le�i�ta, fizi?ko-kemijska obilje�ja geotermalnog fluida u le�i�tu, tehni?ko-tehnolo�ke karakteristike postrojenja te ekolo�ke odlike i kvaliteta promatranog podru?ja.

• GEOTERMALNA ENERGIJA U HRVATSKOJ

U Hrvatskoj postoji tradicija iskori�tavanja geotermalne energije iz prirodnih izvora u medicinske svrhe i za kupanje. Brojne toplice koriste upravo geotermalnu energiju (Vara�dinske, Daruvarske, Stubi?ke toplice, Lipik, Topusko itd.). Proizvodnja geotermalne vode za navedene toplice prije se vr�ila kroz prirodne izvore, dok se danas uz prirodni protok koristi geotermalna voda iz plitkih bu�otina. Ukupno postoji 28 nalazi�ta, od kojih je 18 u upotrebi.

INA-Naftaplin je 70-ih godina pro�log stolje?a zapo?ela s istra�ivanjem rezervi nafte i plina na poljima u kontinentalnom dijelu Hrvatske. Me?utim, istra�ne bu�otine pokazale su postojanje izvora tople vode. Najvi�e istra�ena le�i�ta, a ujedno i le�i�ta s najvi�om temperaturom geotermalnog fluida su le�i�te u blizini Koprivnice (Kutnjak-Lunjkovec) i Bjelovara (velika Ciglena).

Geotermalna nalazi�ta u Hrvatskoj

Geotermalna energija iz srednje temperaturnih le�i�ta mo�e se iskori�tavati za grijanje prostora, u razli?itim tehnolo�kim procesima te za proizvodnju elektri?ne energije binarnim ciklusom.