A GEOTERMIKUS ENERGIA

Magyarország geotermikus energiavagyonának felmérésére több kísérlet történt. A kapott értékek 4,2 x 10¹⁶ és 8 x 10¹⁸ KJ között vannak, tehát meglehetõsen eltérõek. Hévízkészletünk legkevesebb 500 milliárd m³-re tehetõ, amibõl kb. 50 milliárd m³ termelhetõ ki. A kitermelés fejlõdését jól mutatja, hogy míg 1979-ben 415, 30^oC-nál melegebb vizû termálkút hozott vizet a felszínre, addig 1985-ben a kutak száma már 842 volt, évi 167 millió m³ hozammal, 1987-ben pedig 1016 kút mûködött, naponta 1,25 millió m³, évente pedig kereken 450 millió m³ termálvizet szolgáltatva. Az összkapacitás közel fele (410 m³/perc) fûtési igényt elégített ki, amibõl a mezõgazdaság 253 m³/perc teljesítménnyel részesült. Hazánkban a geotermikus energiafelhasználás 1992-es adat szerint 80-90 ezer tonna kõolaj energiájával volt egyenértékû.

A geotermikus energia a napenergiához hasonlóan korlátlan, el nem fogyó, de azzal ellentétben nem szakaszosan érkezõ, hanem folytonos, viszonylag olcsón kitermelhetõ és a levegõt nem szennyezi. Termálvíz formájában nem mindig kiapadhatatlan, kivéve, ha a hõkinyerés után visszapótlása is megtörténik. A termálvizek többé-kevésbé magas sótartalmuk miatt elfolyásukkal a talaj és a befogadó vizek minõségét jelentõsen ronthatják, viszont nagy elõnyük, hogy - számos talajvízzel szemben - ipari vagy más humán tevékenységbõl származó szennyezéseket nem tartalmaznak.

7.1. A geotermikus energia kitermelése

A legáltalánosabban alkalmazott rendszerekben a termálkútból feltörõ vizet gáztalanítják, ülepítik és sótartalmát részben eltávolítják, majd a felhasználás helyére szivattyúzzák, a lehûlt vizet pedig valamilyen vízáramba, vízgyûjtõbe elvezetik. Ezek a rendszerek egyszerûek, megbízhatóan mûködnek, kis beruházási költséggel létesíthetõk és olcsón üzemeltethetõk, problémájuk azonban, hogy - ha nincs vízutánpótlásuk - a rétegenergia csökkenése következtében idõvel kevesebb vizet adnak. A vízhozam csökkenése különösen jelentõs lehet azokon a helyeken, ahol olaj- és földgázkutak is termelnek, vagy ahol nagy a termálkút-sûrûség.

A csökkenõ víznyomást kompresszorral növelni lehet ugyan, de ez kis hatásfokú és nem gazdaságos eljárás. Alkalmasabbak erre a célra a buvárszivatytyúk, amelyek jó hatásfokkal (50-55%), biztonságosan dolgoznak és a nyomás csökkenését egyre mélyebbre helyezéssel kompenzálják. A legjobb megoldást azonban a kitermelt, lehûlt víz visszasajtolása jelenti (9. ábra), mert így a mély vízszint csökkenését lényegesen mérsékelni, a kutak élettartamát nagymértékben növelni lehet. A búvárszivattyúk elõnye, hogy megfelelõ nyomásszinten (általában a kút felsõ 40-60 m-es szintjén) elhelyezve a vízkõkiválást is megakadályozzák. A régi termálkutak Magyarországon 1987-ben 18-200 millió m³ lehûlt hévizet folyattak el ebbõl a visszasajtolás jelentõsége jól megérthetõ.

Az USA-ban a geotermikus energia hasznosítására egyéb eljárásokat is kidolgoztak. Az egyik - kísérleti - eljárásban a sekély talajrétegek hõenergiáját hasznosítják hõkicserélõként mûködõ csõkígyóval. Egy 15 cm átmérõjû, 64 m hosszú fém csõrendszert fektettek le 1,8 m mélyen vörösagyag talajba, kivezetésekkel a csõrendszer elején és végén, valamint 15 méterenként. A csõrendszerhez egy nagynyomású, közvetlen meghajtású ipari radiálventillátort csatlakoztattak. Ezzel a rendszerrel alacsony hõmérséklet állítható elõ. A Los Alamos ill. a Pacific Northwest laboratóriumok (USA) által kidolgozott ill. kivitelezett technológia a kõzetrétegek hõjére épül. A repesztéssel és robbantással fellazított és ezáltal nagy felületûvé alakított, forró kõzettömegbe mélyfúráson át vizet sajtolnak. A keletkezett gõz egy másik furaton át tör a felszínre, ahol turbogenerátort hajt meg, amely áramot termel. Ez az eljárás homokkõzetben (Nagyalföld) nem alkalmazható. Geotermikus energia nyerésére a felhagyott olajkutak (szárazkutak) is felhasználhatók. A forró, mélybeli kõzetek száraz hõjének közvetlen kitermelésére is van lehetõség.

A termálvíz komoly hátránya a már említett nagy sótartalom, ami elérheti, esetleg meg is haladhatja a 8000 mg/liter értéket. A sók 60-80%-át Na-, Ca- és Mg-hidrogénkarbonát alkotja, amiket a nyomás alatt levõ széndioxid is segít oldatban tartani. A hévízkútban felfelé haladva a nyomás és esetleg a hõmérséklet is annyira csökkenhet, hogy az addig oldott hidrogénkarbonátok egy része vízkõ formájában kiválik. A vízkõlerakódás a kút felsõ részénél és a csõvezetékben is eltömõdést, teljesítménycsökkenést okozhat, különösen ha a víz homokot vagy más üledéket is magával hoz. Vegyszerek (Nalco, Hydrogol, Na-tri-polifoszfát adagolásával a vízkõkiválás megszüntethetõ, de a nyílt termálkutas rendszerekben az elfolyó víz sótartalma a befogadó vizeket öntözésre alkalmatlanná teheti, a vízfolyással kapcsolatba kerülõ talajokon pedig szikesedést okozhat. Ha évente 18-200 millió m³ hévíz folyik el, ez 300-400 ezer tonna sóval terheli az érintett környezetet. Ezért is fontos egyrészt a visszasajtolás, másrészt az indokolatlan vízkivétel megszüntetése.