Om te begrijpen waarom aardwarmte wordt beschouwd als een milieuvriendelijk alternatief voor fossiele brandstof, moet u eerst bekend zijn met de basiswerking van deze technologie. Dus hoe werkt aardwarmte?
Allereerst kan aardwarmte op verschillende manieren worden gebruikt. Er zijn mensen die de warmte rechtstreeks gebruiken voor huisverwarmings- (en zelfs koelings-) systemen. Anderen gebruiken ze in kassen, viskwekerijen en spa's. Natuurlijk ben ik de meest gevierde toepassing - het opwekken van elektriciteit - niet vergeten.
Bij het beantwoorden van de vraag "Hoe werkt aardwarmte?" Moet men dus eerst de specifieke toepassing van de energie specificeren.
Voor die toepassingen die rechtstreeks geothermische energie gebruiken, zoals die in viskwekerijen, spa's en kassen, wordt warm bronwater gewoon van onder het grondoppervlak afgetapt en naar deze faciliteiten geleid.
Het hete water kan zijn warmte krijgen van magma dat naar boven kan kruipen en de omgeving kan verwarmen, inclusief het grondwater daar. Magma hoeft echter niet rechtstreeks warmte bij te dragen, omdat dit gesmolten mantelmateriaal zeer diep onder de grond kan worden gevonden en daarom moeilijk toegankelijk is.
In sommige gevallen, waar magma niet in de directe omgeving wordt gevonden, kunt u nog steeds warm water krijgen door gewoon diep in de grond te boren. Onthoud altijd dat hoe dieper je boort, hoe warmer de temperatuur wordt.
Geothermische energie die wordt gebruikt om huishoudelijke ruimteverwarmingstoestellen van stroom te voorzien, wordt uit de grond gehaald (niet via water). In de winter is de grond onder het oppervlak warmer dan de temperatuur erboven. Vervolgens wordt warmte onttrokken door middel van geothermische warmtepompen. Een typische geothermische warmtepomp onttrekt warmte door een reeks buizen met circulerend water of een antivriesoplossing, net als een koelkast of een airconditioning.
Nu voor de laatst genoemde applicatie. Hoe werkt aardwarmte bij geothermische centrales?
Net als bij de meeste energiecentrales (bijvoorbeeld waterkracht- en windenergie) wordt energie door middel van turbines omgezet in elektriciteit. Dit kan op drie manieren.
Bij één methode wordt hete stoom die uit de ondergrond wordt getrokken in de turbine geleid. Een ander zuigt extreem heet water van onderen aan en blaast het in stoom, dat vervolgens naar de turbine wordt geleid. De derde methode maakt gebruik van een warmtewisselaar om warmte van heet water uit de ondergrond naar een vloeistof (isobutaan dat vaak wordt gebruikt) over te brengen naar de turbine.
Bij alle drie de methoden is de turbine verantwoordelijk voor het omzetten van de kinetische energie van de gerichte vloeistof (waardoor deze verandert) in elektriciteit.
Space Magazine heeft een aantal interessante onderwerpen met betrekking tot geothermische energie waarin u mogelijk geïnteresseerd bent. Hier zijn er twee:
Geothermische warmte
Geothermische verwarming
U kunt ook meer informatie over geothermische warmtepompen van het Amerikaanse ministerie van energie vinden op de Energy Star-website.
Vermoeide ogen? Misschien wil je in plaats daarvan naar enkele Astronomy Cast-afleveringen luisteren:
Vulkanen, warm en koud
Ruimteliften
Bronnen:
http://www.ucsusa.org/clean_energy/technology_and_impacts/energy_technologies/how-geothermal-energy-works.html
http://science.howstuffworks.com/environmental/energy/geothermal-energy.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_energy
http://www.eia.gov/kids/energy.cfm?page=geothermal_home-basics
