A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Ebben a szócikkben egyes szerkesztők szerint sérül a Wikipédia egyik alappillérének számító, úgynevezett semleges nézőpont elve (a vita részleteihez lásd a vitalapot). | Ha nincs indoklás sem itt a sablonban, sem a vitalapon, bátran távolítsd el a sablont! |
|
Ez a szócikk vagy szakasz lektorálásra, tartalmi javításokra szorul. |
Úgy tűnik, hogy ez a szócikk vagy szakasz külső forrás szó szerinti másolata, és ez a szerzői jog megsértését jelentheti. | Győződj meg róla, hogy az azonos szövegek közül melyik keletkezett előbb! Ha tudsz, kérj engedélyt a korábbi külső szöveg felhasználására a Wikipédia:Engedélykérés lapon leírtak szerint, vagy szerkeszd bátran a lapot, és távolíts el minden jogvédett részt belőle! Kövesd a formai és a stilisztikai útmutatóban leírtakat! Ha sikerült eltávolítani a másolt szöveget, vedd le ezt a sablont! |
A geotermikus energia definíció szerint a Föld belsejének hőtartaléka, amely döntően a földkéregben koncentrálódó hosszú felezési idejű radioaktív izotópok bomlási hőjéből táplálkozik.[1]
A geotermikus energia általánosságban
A geotermikus energia a földkéregből származó hő, amely a Föld keletkezése óta folyamatosan tartó lehűléséből és a természetes radioaktív bomlásból származik. A hő kiáramlása a geológiailag aktív térségekben (pl. a kőzetlemezek határain), illetve a jelentősen elvékonyodott kéregblokkok (pl. Kárpát-medence) területén a legnagyobb. A világ számos területén, ahol termálvizek törnek fel a talajból, természetes és magától-értetődő lehetőség a geotermikus energia hasznosítása. A Kárpát-medence legmélyebb térszíneit elfoglaló Magyar Alföld geotermikus adottságai közismerten igen kedvezőek. A geotermikus energiával kapcsolatos tudományos ismeretek a geológia és a hidrológia/hidrogeológia körébe tartoznak.
A geotermika hazai geológiai adottságai
Magyarország hévizes adottságait tekintve „nagyhatalom” – a hazai felszín alatti vízkészletekben tárolt hőmennyiség 4,7 millió petajoule, amiből a törvényi hátteret és az elérhető technológiákat figyelembe véve 250-350 petajoule-t lehetne hasznosítani, ehhez képest jelenleg 3,1 petajoule kerül hasznosításra.
A termálenergia tartalékait tekintve nagyságrendekkel haladja meg biomassza lehetőségeinket, még jelenlegi árszinten is fajlagosan kb. feleannyiba kerül, mint a napenergia, sokkal egyenletesebben termelhető, mint a szélenergia; összességében pedig Európa legjelentősebb geotermális víz- és hőtartalékaival rendelkezünk.
A többi alternatív energiafajtával ellentétben a geotermikus energia importfüggetlen, helyben van, tehát szállításmentes és a helyiek rendelkeznek vele (hőpiac-értékesítés veszély!); felhasználása emissziómentes, vagyis a használt víz visszasajtolásával (mely törvényi kötelezettség is) abszolút környezetbarát és megújuló energiaforrás, utánpótlása nem mezőgazdaság-függő, mint a bioenergiáé; nem időjárás-függő (6500h/év kapacitáshossz), mint a szélenergia vagy a napenergia; és fajlagos ára (500-700 Ft/GJ) lényegesen kedvezőbb, mint a jelenleg használt fosszilis energiahordozókból előállított energiáké (pl. távhő 2800 Ft/GJ), melyek a jelenlegi világpiaci trendeket figyelembe véve csak tovább nőnek.
A Kárpát-medence alatt a Föld szilárd kérge erősen kivékonyodott, ami a kéreg alatti magas hőmérsékletű magma felszín közelbe kerülését eredményezte. Ez több hő átadását teszi lehetővé, azaz a felette elhelyezkedő területeken pozitív hőanomáliát okoz. A feláramló hő (a „földi hőáram”) magyarországi értéke átlagosan 90 mW/m², másfélszerese az európai kontinensen tapasztalhatónak. A hazai viszonylatban is kedvező geotermikus adottságúnak számító Alföld területének északi és keleti részén 90-100, délen és délnyugaton 70-90 mW/m² között változó földi hőáram mérhető (Dövényi et al., 1983).
A földhő a medencét több ezer méter vastagságban kitöltő laza, porózus üledékes kőzetekben tárolódik. Hőmérsékletük a mélység felé haladva átlagosan 5 °C-kal növekszik 100 méterenként, azaz ennyi az ún. geotermikus gradiens. (A gyakorlatban legtöbbször az 1 °C hőemelkedéshez tartozó mélységlépcsőt szokták használni, vagyis ennek a reciprokát, amely 25 m/°C). A hazai átlagnak megfelelő a réteghőmérséklet a Budapest-Makó tengelyvonalú „dunai földtani szerkezeti árok” területén. Legkedvezőbb gradiens értékekkel a Tisza mentén és Tiszántúlon, különösen vármegyében találkozhatunk, ahol ez 16 – 18 m/°C. A kőzetek felfűtöttsége 1000 m-es mélységben általában eléri a 60-70 °C-t, 2000 m-en a 110-120 °C-t, a süllyedékek 2500 m-es mélységeiben a 130-150 °C-t is.
A geotermika hazai hidrogeológiai viszonyai
Hévíznek a természetben előforduló, felszínre jutásakor 30 °C-nál melegebb felszín alatti vizet nevezzük, amely az Alföld területén mélyfúrással tárható fel. A Dél-alföldi Régió területén kb. 300–600 m mélységű fúrásokkal lehet elérni a fenti kőzethőmérsékletet, amely egyben jelzi a hévízrezervoár tetőszintjét. A medencealjzatra nagy vastagságban települt üledékek közül jó víztároló és vízvezető képességükkel a földtörténeti Pannon-tenger homokrétegekben gazdag felső-pannóniai rétegei tűnnek ki. Ezek legnagyobb vastagságban a Tisza-völgy déli részén (a Hódmezővásárhely-makói árkos süllyedékben), valamint a békési és a derecskei süllyedékben találhatók, ahol a felsőpannón üledékösszlet vastagsága megközelíti az 1500 – 2000 m-t.
Itt a hévízkutak közül sok 1000 - 1500 liter/perc vízadó-képességgel, 80 – 100 °C-os vízhőmérséklettel rendelkezik. A medencealjzaton jelentős kiemelkedések is vannak, ahol a felső-pannon összlet kivékonyodik, mindössze 400 – 800 m vastagságú (pl. Battonya térsége, Bács-Kiskun vármegye nyugati fele). Itt többnyire nincs lehetőség nagyobb vízhőmérsékletű kutak fúrására.
A legjobb hévízkutak a kisebb földi hőárammal jellemzett Alsó-Tisza vidékén találhatók, ugyanis az elérhető nagy fúrási mélység következtében a nagyfokú porozitással jellemezhető üledékekből magas hőmérsékletű, bőséges mennyiségű hévíz nyerhető. Ezen a területen a legnagyobb mélységű (2400 – 2500 m-es) kutak kifolyó vizének hőfoka 90 - 100 °C. Az igen kedvező geotermikus gradienssel rendelkező Székkutas körüli térségben már 1800 m-es fúrással is feltárható a 99 °C-os felszíni hőmérsékletű hévíz. A Tiszától nyugat felé haladva - a tárolóösszlet kivékonyodása miatt - a porózus medenceüledékekből feltárható hévizek hőfoka egyre csökken, Kecskemét, Kiskunhalas térségében már csak 40 °C körüli víz nyerhető.
A Dél-alföldi Régió északi (Bács-Kiskun vármegyei) részén, Tiszakécske-Lakitelek térségében geotermális anomália található. Tiszakécske környékén a viszonylag kis mélységű (200–300 m-es) kutak kifolyó vizének hőmérsékleti adataiból számított látszólagos reciprok geotermikus gradiens kis értékei (7–10 m/°C) geotermális anomáliát mutatnak.
Az anomália középpontjában lemélyített kutatófúrások a mélységgel csökkenő anomáliát jeleznek. A jelenség a térség sajátos üledékföldtani felépítésével és a benne uralkodó mélyáramlások működésével magyarázható. A tiszakécskei nagy pozitív geotermális anomália a dél-tiszai áramlási rendszer része. Az anomália helyén az átlagosnál jóval nagyobb az üledékösszlet homok-frakció tartalma, s így a vertikális vízáteresztő képessége is. Ezen a területen az egységes negyedkori-felső pliocén összlet szerkezetileg érintkezik a felső-pannóniai hévizes formációval, és az „üledékablak” lehetővé teszi hőkonvekciós áramlás formájában a hévíz felszínközelbe kerülését.
Megjegyzendő, hogy a Duna-Tisza közén és a Tiszántúl medencealjzatán pásztásan föllelhető mezozoós karbonátos üledékekből - Balotaszállás, Fábiánsebestyén, Gádoros és Nagyszénás térségében - mintegy 3 – 4 km-es mélységből 2000 m³/nap-ot meghaladó kutankénti vízhozammal, nagy entalpiájú (160 - 170 °C-os hőmérsékletű), igen nagy oldott sótartalmú (20-30 g/l-es) túlhevített víz is feltárható, amely geotermikus energiabázisú villamos energiatermelésre is alkalmas. Hasznosíthatósága műszaki- és beruházási igényessége miatt egyelőre csak perspektivikus (Árpási, 1997).
A geotermika ágazati és szakmapolitikai helyzete
A geotermika hazai ágazati és szakmapolitikai helyzete
A szinte tökéletes földtani-hidrogeológiai adottságok optimális kihasználását legtöbb esetben akadályozza az észszerű hosszú távú tervezésen alapuló, a fenntartható kitermelést támogató törvényi és fejlesztési programozási háttér hiánya, illetve a szakágazatban és a szakmapolitikában egymás ellen ható érdekek közös jelenléte.
A következőkben ezen problémák és érdekellentétek közül említenénk meg a legsúlyosabbakat (példákkal magyarázva):
Könnyen belátható például az, hogy a geotermális energia hasznosításának különböző szegmenseiben érintett szervezetek, vállalkozások érdekei nem feltétlenül esnek egybe. A kitermelés fokozásában érintett agrártermelők vagy pl. gyógyfürdők bár hosszú távon érdekeltek a fenntartható termálvíz, vagy -hő kitermelésében, rövid távú érdekeiknek megfelelően a minél nagyobb mennyiségű víz kiemelésére fókuszálnak. Vagy például, a termálenergetikai hasznosítás környezetvédelmi aspektusaival, (pl. kármentéssel, környezet-rehabilitációval) foglalkozó szervezetek, vállalkozások érdekei sem találkoznak minden esetben a felhasználói oldal igényeivel.
Egyre nagyobb szakmai vélemény-különbség, sőt lobbi-harc bontakozik ki a felhasznált termálvíz nyílt rendszerben való üzemeltetői (ahol tehát a kitermelt vízmennyiséget nem juttatják vissza az eredeti vízadó rétegbe), és azok között a beruházók-fejlesztők között, akik éppen a felhasznált víz vízadó rétegbe való visszasajtolásának technológiáját kívánják tökéletesíteni. Hosszú távon, a fenntartható kitermelés és közös környezetvédelmi érdekeink, valamint az Európai Unió szakmapolitikai állásfoglalásai is úgy kívánják, hogy a kiemelt vízmennyiséget juttassuk vissza kitermelésének helyére, a mezőgazdasági (pl. melegházas) termelőktől azonban ez jelenleg igen nagy anyagi beruházást követel meg, amely az agrártevékenység rentábilitását tenné kockára.
Jól mutatja a régiós tudásbázis és a felhasználók között kétirányú és folyamatos kommunikáció hiányát néhány további példa: magyarországi geotermikus (kitermelési, energiakinyerési, vagy környezetvédelmi) technológiák a minden bizonnyal robbanás előtt álló hasznosítási lehetőségek ellenére sem jutnak el a felhasználói oldalhoz, illetve a hasznosítók sem keresik az olcsóbb, idehaza kidolgozott technológiákat a K+F szektornál. Egy ukrajnai építőipari beruházó cég (Kivi Group) pl. sokkal előbbre jár a hőszivattyús építkezési-fűtési rendszerek kiépítésében, mint magyar társai; és éppen Magyarországon vásárolja a hőszivattyús-rendszereket beruházásaihoz, amelyeknek magyarországi gyors terjedése a geotermikus lehetőségek okán sokkal inkább indokolt lenne.
A hőszivattyús rendszerek alkalmazása terén hazánk földtani adottságai révén, a világon az egyik legjelentősebb potenciállal rendelkezik. Meghatározott szakmai körök régóta javasolják a döntéshozói-törvényalkotói szinteknek, hogy megfelelő szintű döntésekkel segítsék elő a villany- és gáztüzelésű bojlerek és kazánok lecserélését, tömegigényeket is kielégítő, különböző kivitelű és üzemmódú hőszivattyús rendszerekre. A Heller-tervnek hívott kezdeményezés megvalósulása azonban – észszerű javaslatai ellenére - jelenleg is parkolópályán van.
Léteznek pozitív példák is: Kiskunfélegyházán működik pl. olyan környezetbarát visszasajtoló rendszer, amely régióban kifejlesztett technológiai újításra épül, és amelynek hatékonysága még tovább bővíthető lenne, ha hőszivattyús rendszerrel kombinálnák. Igaz ugyanakkor, hogy a felhasznált vizet vissza nem sajtoló vállalkozásokat jelenleg az egyre emelkedő környezetvédelmi bírságok is a visszasajtoló technológiák kiépítése felé terelik, csak éppen a gazdasági megtérülés üteme nem tart lépést a bírságok emelkedő mértékével. Az állami szabályozás ebben az esetben túlságosan közvetett, helyenként ellentmondásos. A helyzetet tovább bonyolítja, hogy igen sok a hasznosításban érdekelt kitermelőfelhasználó nem ismeri pontosan az általa használt tároló rétegek viselkedését, a hőtranszport lehetőségeit, a vízkészlet-gazdálkodásra vonatkozó előírásokat stb., holott a régióban ez a tudás és ismeretanyag megvan az ezzel foglalkozó szakmai szervezeteknél és kutatóintézetnél.
Jelentős problémaként jelentkezik az egészségügyi és környezetvédelmi szempontból veszélyes szerves szennyezőket (általánosan használt szakzsargonnal: „fenolt”) tartalmazó termálvizek elhelyezése is: míg az újonnan kiépített vagy arra váró rendszerek energetikailag hasznosított vize esetében a visszasajtolás megoldatlansága okoz problémát, a korábbi létesítésű termelő-kutak és a nem energetikai célú hasznosítások esetében a felszíni elhelyezés, élővízbe való elengedés több évtizedes gyakorlata válik – környezetvédelmi és energetikai szempontból is – egyre inkább fenntarthatatlanná. A 2003. évi CXX. tv. 19§ hatálybalépése előtt kiépített rendszerek nem estek visszasajtolási kötelezettség alá, a fürdőkből elfolyó vizeket pedig higiéniai okok miatt tilos visszasajtolni; hiába minősülnek e vizek szennyvíznek, a teljes Magyarországon hasznosított fürdővíz 40%-a (!) felszíni vízfolyásokban nyer elhelyezést. A szénhidrogén származékokkal, huminanyagokkal szennyezett termálvizek végleges kezelését vagy a visszasajtolás, vagy (a fürdők elfolyó vize, és egy esetleges törvényi módosítással az energetikailag hasznosított „fenolos” vizek esetén is) az ár/érték arányban is versenyképesebb, környezetvédelmi szempontból inert kémiai kezelési eljárás, és a szükséges kompozit kidolgozása jelentheti.
A legnagyobb bizonytalanság és „csend” a nemzetgazdaság számára legnagyobb jelentőségű, geotermikus erőművi áramtermelés kapcsán mutatkozik. A tökéletes természeti adottságok ellenére, az áramtermelő erőművek létesítésével helyi (régiós, nemzeti) befektetők tulajdonképpen nem foglalkoznak. A rentábilis beruházási összegekhez (10Mrd-os nagyságrend) igen komoly központi kormányzati szándék és célprogram kellene, így jelenleg egyedül a MOL foglalkozik komolyan a geotermikus erőművi áramtermelés gondolatával – a nyilvánvaló piaci ellenérdekeltség ellenére is egyedül a MOL ez irányú fejlesztési tervei mutatkoznak kidolgozottnak, bár a tényleges megvalósítás folyamatosan „késedelmet szenved”. Ugyanakkor az elmúlt időszakban jelentős külföldi szakmai és befektetői érdeklődést tapasztalható e témában, így egy régiós geotermikus áramtermelő erőmű potenciális telepítését megcélzó módszeres előkészítő-és kutatómunka mielőbbi elkezdése gazdasági szempontból feltétlenül indokolt lenne.
A geotermikus energiahasznosítás helyzete
A geotermikus energiahasznosítás hazai helyzete
A geotermikus energia hasznosításához mai tudásunk szerint hőhordozó közeg szükséges, amelynek segítségével az a felszínre hozható. Ez az esetek legnagyobb részében a természetes eredetű termálvizekkel történik. Néhány esetben víz helyett gőz tör föl a talajból, néhány esetben mesterségesen gondoskodnak a vízellátásról, néhány esetben pedig levegőt használunk hőhordozó közegként.
A geotermikus energiát általában fűtési célokra és villamosenergia-termelésre hasznosítják. A gazdaságos „hőbányászati” tevékenységet három fontos tényező egy időbeni megléte határozza meg:
1. kedvező geotermikus gradiens
2. nagy mennyiségű hévízkészletek
3. megfelelő mélységi nyomásviszonyok
Ezen feltételek mellett mesterséges mélyfúrási technológiával hévízkút létesíthető, amely hidraulikai összeköttetést létesít a mélységi vízadó rétegek és a földfelszín között.
A geotermális energia a felszíni hőhasznosítás szempontjából elsősorban hőmérsékletszintjével jellemezhető. Hőmérsékletszintek szerint két nagy csoport van:
1. 100 °C alatti (ún. kis entalpiájú) hévizek, elsősorban hőhasznosításra
2. 100 °C feletti (ún. nagy entalpiájú) közegek, villamosenergia-termelésre is
Az alsó hőmérséklethatár az elfogadott definíció szerint 30 °C. Geotermális telep az az összefüggő kőzettest, amelyből vízzel hőenergiát juttatunk a felszínre. A széles körű felhasználás az egyszerű fűtést, a távfűtést, a technológiai hasznosítást, az üvegházakat, a haltenyészeteket, a termál- és gyógyfürdőket, a nemzeti laboratóriumokat, valamint az erőműveket foglalja magába. Az amerikai megfogalmazás szerint a geotermális lehetőségek közé sorolják a talajenergiát hasznosító hőszivattyúsrendszereket is.
Magyarországon a Hévízkút-kataszter (HKK) több mint 1200 hévízkutat tart számon, amelyeknek mintegy 60%-a az Alföld – többsége a Dél-alföldi Régió - területén található (Ferenc, 1994). Ezek közel harmada nem termelő kút (ideiglenesen lezárt, észlelő vagy vízvisszasajtoló, illetve meddő kút).
Kapcsolódó szócikkek
- Geotermikus energia
- Csordás Csaba: http://www.geotermia-cs.sokoldal.hu/home[halott link]
Források
Internet
- https://web.archive.org/web/20080214011239/http://applied.geology.elte.hu/oktatas/termal/
- https://web.archive.org/web/20130901154026/http://geotermikus-adatbazis.hu/
- https://web.archive.org/web/20140927194257/http://geothink.hu/
Könyv
- Kóbor Balázs: Az alternatív energiahasználat fejlesztési lehetőségei a Dél-Alföldi Régióban, Csongrád Megyei Önkormányzat, Szeged 2008. ISBN 978-963-06-5337-4
- Jánosi Tibor., Csanádi Attila in. Kóbor Balázs, Medgyes Tamás: Alternatív energiatermelő rendszerek elterjesztésének térségi és határmenti ösztönzése, kistérségi decentrumok kiépítésével, 2007
Jegyzetek
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.
Analóg multiméterek túlterhelés elleni védelme
Egyenáram
Egyenáram mérése
Egyenirányítós lengőtekercses műszer
Elektromágnes (fizika)
Elektromos feszültség
Elektromos térerősség
Fáziseltolódás
Fázismutató
Fajlagos ellenállás
Feszültséggenerátor
Feszültségváltó
Forgó mágneses tér
Háromfázisú hálózat
Hőelektromosság
Hatásos ellenállás
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.