Geothermie en stoom

Een van de meest belovende toepassingen van geothermie kan gevonden worden in het vermogen om stoom te genereren.

De minimale temperatuur om dit te realiseren ligt bij de huidige technologie op 120 graden Celsius. Dit houdt in dat de geothermische vloeistof die aan het oppervlak gebracht wordt deze temperatuur moet hebben. Concreet betekent dit in West-Europese condities waar de gemiddelde geothermische gradient 3 graden Celsius per 100 meter is dat er minimaal op een diepte van 4000 meter de aardwarmte gewonnen moet worden. Indien de gradient een stuk gunstiger is zoals in delen van Spanje, Griekenlanden Italië dan kaneellicht volstaan worden met boringen naar mindere dieptes.

Indien het stoom naar het oppervlak is gebracht zijn er diverse systemen voorhanden voor verdere verwerking.

Een van de toepassingen die stoomproductie via geothermie is de productie van elektriciteit.

hiervoor zijn in principe 3 methodes voor mogelijk

Direct

Stoomcentrales maken gebruik van hydrothermische vloeistoffen, hoofdzakelijk stoom. De stoom gaat rechtstreeks naar een turbine, die een generator aandrijft die elektriciteit produceert. Dankzij de stoom hoeven er geen fossiele brandstoffen meer te worden verbrand om de turbine te laten draaien. (Er is ook geen transport en opslag van brandstoffen meer nodig!)

Dit is het oudste type geothermische krachtcentrale. Het werd voor het eerst gebruikt in Lardarello in Italië in 1904.

Flash

Hydrothermale vloeistoffen boven 360°F (182°C) kunnen in flashfabrieken worden gebruikt om elektriciteit te maken.

De vloeistof wordt in een tank gespoten die onder een veel lagere druk staat dan de vloeistof, waardoor een deel van de vloeistof snel verdampt, of "flash". De damp drijft vervolgens een turbine aan, die een generator aandrijft.

Als er vloeistof in de tank achterblijft, kan deze opnieuw worden “geflaht” in een tweede tank (dubbele flash) om nog meer energie te winnen.

Binairy

De meeste geothermische gebieden bevatten water van gematigde temperatuur (minder dan 400°F). Energie wordt uit deze vloeistoffen gewonnen in binaire-cycluscentrales.

Hete geothermische vloeistof en een secundaire (vandaar "binaire") vloeistof met een veel lager kookpunt dan water gaan door een warmtewisselaar. Warmte uit de geothermische vloeistof doet de secundaire vloeistof verdampen, die vervolgens de turbines aandrijft.

Omdat dit een gesloten kringloopsysteem is, wordt er vrijwel niets in de atmosfeer uitgestoten. Water van gematigde temperatuur is veruit de meest voorkomende geothermische bron, en de meeste geothermische krachtcentrales zullen in de toekomst binaire-cycluscentrales zijn.