Ar putea fi energia geotermală un răspuns pe termen lung pentru crizele energetice şi necesitatea de a elimina emisiile de CO2?

Anul 2022 e cu siguranţă anul în care omenirea e forţată să regândească multe din sursele obişnuite din care-şi obţinea energia. Dacă până acum promotorul principal erau intenţiile bune de eliminare a emisiilor CO2 şi protejare a planetei, acum războiul din Ucraina şi preţurile mari la nivel mondial la diverse forme de energie îi impun pe inginerii din toate părţile lumii să ia în considerare atât soluţii absolut noi de generare a energiei, cât şi soluţii ştiute de demult, care nu păreau fezabile anterior, dar care în lumina noilor condiţii ar putea merita efortul şi costurile.

Aşadar, sursele folosite pe larg până acum, care nu generau emisii CO2 directe, sunt hidrocentralele şi centralele nucleare, iar lor li se mai adaugă şi parcurile eoliene şi cele fotovoltaice sau solare. Centralele nucleare au fost multă vreme considerate drept cea mai sigură sursă de electricitate, unde o singură centrală poate produce necesităţile a o bună parte de ţară, cu capacităţi stabile de sute de MW per reactor. Nu în zadar Franţa şi SUA au atât de multe centrale. Cândva, avea şi Germania, dar, după accidentul de la Fukushima, din Japonia, politicul din Germania a decis să excludă total energia nucleară din ecuaţia şi azi s-a ajuns la doar 3 reactoare în întreaga ţară, o situaţie pe care o analizam în detaliu în alt articol. Germania trebuia să înlocuiască sursele nucleare cu eoliene şi fotovoltaice, dar în practică doar o mică proporţie a revenit acestora, restul revenind gazului din răsărit.

Hidrocentralele sunt o sursă importantă, dar în majoritatea ţărilor europene, acolo unde a fost raţional să se construiască, ele s-au construit deja, deci oportunităţi de noi centrale sunt mai puţine. Energia solară e una extraordinar de importantă, iar unele ţări, precum Maroc, au ajuns să facă uz de ea în moduri foarte inteligente, folosind şi anumite „baterii” de nisip, care e încălzit şi care continuă să producă electricitate pentru câteva ore după apusul soarelui. Pentru că marea problemă a energiei solare e intermitenţa. Şi e valabil şi la energia eoliană, dar chiar şi aşa unele ţări precum Danemarca s-au învăţat să o folosească într-un mod excelent, generând cantităţi uriaşe de energia. Doar ieri scriam despre recordul mondial atins de o singură turbină eoliană din Danemarca.

Foto: Centrală solară din Maroc

În acest context, energia geotermală e sursă cunoscută, tot cu zero emisii CO2, dar o soluţie mai excentrică în percepţia celor mai mulţi dintre noi, de care fac uz unele ţări cu condiţii naturale mai speciale, care au multe gheizere, cum ar fi Islanda. Adevărul e că energia geotermală există peste tot pe pământ, şi nu e o sursă intermitentă, ci constantă, poate chiar una din cele mai constante din câte există. Marea întrebare este doar cât efort şi câte costuri trebuie să depunem pentru a face uz de ea.

Simplu vorbind, energia geotermală e energia pe care o putem capta din pământ, de obicei sub forma căldurii. Gheizerele sunt surse aflate mai la suprafaţă şi mai uşor de captat, dar planeta noastră devine tot mai fierbinte pe măsură ce săpăm mai adânc — e un lucru ştiut de la geografia elementară şi se datorează structurii planetei noastre. Din motive tehnice, săpăturile maxime pe care le putem realiza în scoarţa planetei sunt de circa 10 km adâncime, însă deja la 10 km temperatura medie este de peste 200 grade Celsius, până spre 230 grade.

Deci, efectiv, dacă forăm oriunde în lume la adâncime de 10 km şi instituim o conductă de un diametru suficient de mare încât să merite efortul, iar prin acea conductă va trece apă, atunci când apa va fi în adâncime va apărea efectul de fierbere şi abur, care va împinge totul cu o putere enormă în sus. Tipurile de circuite pot varia, dar esenţa e că având un circuit care trece printr-o zonă atât de fierbinte, se poate crea un flux puternic de abur, care să mişte turbine la suprafaţă, exact ca la o centrală termică. Iar un asemenea circuit va avea o temperatură stabilă la acea adâncime, zi şi noapte, şi deci va produce energie constant. Iar cifrele nu sunt deloc neglijabile, or, forţa aburului e uriaşă şi poate propulsa turbine imense, şi tot forţa aburului e folosită în prezent şi la centralele solare, şi la cele termice, ba chiar şi la cele care ard gaz. Prin urmare, tehnologia de suprafaţă e una pe care umanitatea o foloseşte des, doar că aici, în loc să ardem carburanţi fosili, am folosi căldura din adâncul pământului.

Şi pot exista o mulţime de variaţii. Se poate opta pentru forare mai puţin adâncă, şi folosirea unui lichid cu temperatură de fierbere mai joasă. Utilajul de forare e foarte similar cu cel folosit la extracţia de petrol, deci există deja o bază tehnologică în acest sens.

Există o mulţime de avantaje în aceste centrale geotermale. În primul rând, funcţionarea lor de mai departe nu determină emisii CO2, or ele nu ard combustibil fosil deloc. Nu există intermitenţă, deci e o sursă stabilă de energie şi nu e nevoie de baterii pentru a stoca. Pentru că nu se consumă direct materie primă în producţia de energie, costurile directe lipsesc, existând doar cele de construcţie şi mentenanţa tehnică a centralelor. Iar aceste centrale au nevoie de suprafeţe mici în exterior, spre deosebire de parcurile solare sau eoliene.

Există oare şi impedimente în adoptarea pe larg a energie geotermale? Bineînţeles, altfel poate am fi folosit-o mult mai pe larg. Până acum, era mai uşor să folosim circuite care preluau apa dintr-o sursă subacvatică şi o transportau spre zona fierbinte a circuitului, după care această apă se ridica sub formă de aburi la suprafaţă. Asta determina predilecţia de a alege locaţii lângă surse de ape subterane pentru aceste centrale. De asemenea, se dădea preferinţă unor locaţii cu căldură accesibilă mai la suprafaţă şi roci mai uşor de forat, pentru a reduce costurile. Aceste costuri de forare făceau până acum energia geotermală mai scumpă decât cea eoliană, spre exemplu.

Dar, într-un context al crizei energetice, putem privi deja energia geotermală dintr-o altă perspectivă, a unei investiţii scumpe, dar extraordinar de sigure pe termen de sute de ani înainte şi poate nu mai scumpe decât arderea gazului. O mai putem privi ca o sursă lipsită de emisii CO2 şi de efecte negative pentru mediu şi o sursă la care pot avea acces practic toate ţările lumii, oriunde pe mapamond. Iar cine va inventa un proces mult mai eficient din punct de vedere economic de construcţie a acestor staţii geotermale, ar putea fi viitorul multimiliardar al omenirii. Şi nu e vorba de invenţia unei tehnologii absolut noi, ci de optimizarea şi încadrarea în sisteme şi procese a tehnologiilor deja existente. Şi partea cea mai fascinantă e că planeta dispune de un potenţial de energie geotermală atât de mare, încât efectiv am putea fi asiguraţi pentru o durată de viaţă egală cu cea a planetei cu această sursă de energie şi electricitate!