Περιβαλλοντικές επιδράσεις γεωθερμικών εκμεταλλεύσεων

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Περιβαλλοντικές επιδράσεις γεωθερμικών εκμεταλλεύσεων"

Άνθεια Αλεβιζόπουλος
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΗΠΙΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΔΙΑΛΕΞΗ ΙΙI Περιβαλλοντικές επιδράσεις γεωθερμικών εκμεταλλεύσεων ΑΠΟ Δρ. Α. ΤΖΑΝΗ ΕΠΙΚΟΥΡΟ ΚΑΘΗΓΗΤΗ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ

2 ΚΛΑΣΣΙΚΗ ΧΡΗΣΗ: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΌ Υ ΡΟΘΕΡΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Η εκμετάλλευση της γεωθερμικής ενέργειας ξεκίνησε στην Ιταλία το 1904, με παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος από υδροθερμικά συστήματα υψηλής ενθαλπίας. Θερμοκρασίες ρευστού > ºC. Συνεχίστηκε με αυτό τον τρόπο επί μακρό χρονικό διάστημα. Τα τελευταία έτη η τεχνολογία επέτρεψε την ανάπτυξη εφαρμογών σε συστήματα χαμηλής πολύ χαμηλής ενθαλπίας και ΘΞΠ, με δυνητικά πολλαπλάσια οφέλη από την «κλασσική» παραγωγή ρεύματος Αντλεί από μία πρακτικά ανεξάντλητη ενεργειακή πηγή και έχουν ελάχιστες ως μηδενικές επιπτώσεις στο περιβάλλον.

3 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ ΗΠΙΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ, Ι 1. Πολύ χαμηλή ενθαλπία (Τ~40ºC): άμεση χρήση στην θέρμανση θερμοκηπίων, πισινών και ιχθυοκαλλιεργειών κ.λπ. 2. Θερμοκρασίες (Τ~20ºC): το ρευστό δεν χρησιμοποιείται άμεσα ενίσχυση με αντλίες θερμότητας. 3. Ρηχό υπέδαφος (Τ~10-15ºC): Εξαγωγή θερμότητας με συνδυάσμο αντλιών θερμότητας και συλλεκτών θαμμένων σε μικρά βάθη χρήση στην θέρμανση οικιών/ μικρών κτιρίων.

4 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ ΗΠΙΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ, ΙΙ 3. Χαμηλή ενθαλπία (Τ ~ 80 ºC): Μαζική θέρμανση αστικών περιοχών μπορούν άμεσα να τροφοδοτηθούν σε δίκτυα διανομής (Παρίσι, Παννονία). 4. Θερμά Ξηρά Πετρώματα (Τ>200ºC) σε βάθη λίγων χιλιομέτρων σπουδαία ενεργειακή πηγή πολλαπλών χρήσεων.

5 ΓΕΝΙΚΑ Η εκμετάλλευση γεωθερμικής ενέργειας συνεπάγεται αριθμό περιβαλλοντικών επιπτώσεων, οι οποίες εξαρτώνται από: Την φύση του γεωθερμικού συστήματος (κυρίως τα υδροθερμικά) Τον τρόπο χρήσης του Τον χαρακτήρα του γεωλογικού και τεκτονικού περιβάλλοντός του Ποιότητα Αέρα Επίπτωση Αίτιο Αντιμετώπιση Εκπομπές αερίων Χημική και μηχανική διαχείριση αποβλήτων Ποιότητα νερού Γεωλογική ισορροπία Κατολισθήσεις Καθιζήσεις και φαινόμενα «Δουκίσσης Πλακεντίας» Επαγόμενη σεισμικότητα Εκροή διάθεση ρευστών αποβλήτων Διαταραχή ισορροπίας τάσεων Χημική και μηχανική διαχείριση αποβλήτων ; Ήσσονοςσημασίαςστις περισσότερες περιπτώσεις

6 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΕΡΑ Ι Η αέρια φάση των γεωθερμικών εκπομπών ποικίλει σε σύσταση και συγκέντρωση. Λόγω οσμής, το Η 2 S είναι το ζωηρότερο πρόβλημα, αν και όχι το σημαντικότερο. Αντιμετωπίζεται με βελτιωμένες τεχνολογίες συμπύκνωσης του ρευστού και χημικά (άλατα σιδήρου προκαλούν οξείδωση υδροθείου προς θείο που αφαιρείται με διήθηση απαιτείται προσεκτική διαχείριση των προϊόντων).

7 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΕΡΑ ΙΙ Ο γεωθερμικός ατμός περιέχει τοξικά ραδιενεργά ιχνοστοιχεία, πιθανόν με μακροπρόθεσμη επίδραση Οι υψηλές φυσικές συγκεντρώσεις μερικών εξ αυτών σε ορισμένες ηφαιστειακές γεωθερμικές ενέχουν χαρακτήρα φυσικού κινδύνου! Terceira, Azores.

8 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΝΕΡΟΥ Η προστασία της ποιότητας επιφανειακών και υπογείων υδάτων είναι μείζων στόχος της διαχείρισης γεωθερμικών εκμεταλλεύσεων και αντικείμενο αυστηρών νομοθετικών ρυθμίσεων σε πολλές χώρες. Τα γεωθερμικά ύδατα ποικίλουν σε ποιότητα από σχεδόν πόσιμα, μέχρι τόσο συμπυκνωμένα ώστε να παράγουν ορυκτογένεση / μεταλλογένεση. Συνακολούθως, τα προβλήματα μεταβάλλονται με την φύση και χρήση των ρευστών και αυξάνονται ανάλογα με την θερμοκρασία του συστήματος. Για παράδειγμα, ορισμένα ιχνοστοιχεία επηρεάζουν τις καλλιέργειες (π.χ. το βόριο τα εσπεριδοειδή). Υπάρχουν διαλελυμένα ιχνοστοιχεία με μεσο- μακροπρόθεσμη τοξική επίδραση. Τα όρια ανοχής μεταβάλλονται ανάλογα με τα αποτελέσματα επιδημολογικών ερευνών επί των αποτελεσμάτων των ιχνοστοιχείων. Στις ΗΠΑ η νομοθεσία απαγορεύει την επιφανειακή διάθεση των ρευστών. Κύρια λύση αποτελεί η επανέγχυση των υγρών αποβλήτων, είτε στον ίδιο τον γεωθερμικό ταμιευτήρα, είτε σε κατάλληλους υπόγειους γεωλογικούς σxηματισμούς υποδοχής, με ή χωρίς προηγούμενη χημική επεξεργασία. Η πρώτη επιλογή εξοικονομεί θερμική ενέργεια και ελαττώνει τα προβλήματα καθιζήσεων από υπεράντληση των γεωθερμικών ταμιευτήρων.

9 ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΕΙΣ Αποτελούν πρόβλημα μόνο όπου και όταν η επιφανειακή γεωλογία το επιτρέπει Ηφαιστειακές περιοχές με απότομο ανάγλυφο και χαλαρά επιφανειακά πετρώματα παρουσιάζουν επικινδυνότητα. Απαιτείται προσοχή στην τοποθέτηση των γεωτρήσεων και των εγκαταστάσεων άντλησης παραγωγής.

10 Ε ΑΦΙΚΕΣ ΚΑΘΙΖΗΣΕΙΣ - ΚΑΤΑΡΡΕΥΣΕΙΣ Παρατεταμένη άντληση ρευστού από οιονδήποτε ταμιευτήρα ενδέχεται να οδηγήσει σε καθίζηση, το μέγεθος της οποίας εξαρτάται από την ποσότητα του αντληθέντος ρευστού και την αντοχή των πετρωμάτων του ταμιευτήρα. Καθίζηση επέρχεται λόγω της άρσης της άρσης της υδροστατικής πίεσης που αντισταθμίζει της λιθοστατική και κρατά ανοικτούς τους πόρους. Η σπουδαιότητα του αποτελέσματος εξαρτάται από την χρήση της γης. Για παράδειγμα, σημαντική καθίζηση ( 1m) μπορεί να καταστρέψει δίκτυα άρδευσης και διανομής υπηρεσιών (ύδρευση, αποχέτευση, αέριο κ.λ.π.)..). Καθίζηση στο πεδίο Wairakei, Ν. Ζηλανδία.

11 ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ Η περιφερειακή σεισμικότητα επιφέρει κίνδυνο για τις εγκαταστάσεις εκμετάλλευσης, αλλά σπανίως μπορεί να επηρεάσει κανένα έξω από αυτές. Η επαγόμενη σεισμικότητα οφείλεται στην διαταραχή της ισορροπίας μηχανικών τάσεων στα πετρώματα του ταμιευτήρα, κυρίως λόγω έγχυσης ρευστού. Οι σεισμοί αυτοί είναι κατά κανόνα μικροί (μέχρι Μ L 4) και όντας κατά κανόνα μακράν κατοικημένων περιοχών δεν προκαλούν βλάβες. Επειδή υπάρχει πάντοτε η μικρή πιθανότητα να οδηγηθεί το σύστημα μέσω ανεξέλεγκτης δυναμικής αυτό-οργάνωσης σε εκδήλωση μεσαίου τοπικού σεισμού, μελετήθηκαν οι συνθήκες επαγωγής μικροσεισμών κατά την έγχυση ρευστού: ΎπαρξηΎπαρξη προεντεταμένου ρήγματος / ρηξιγενούς ζώνης, σε επίπεδα πλησίον του ορίου αντοχής του πετρώματος ΈγχυσηΈγχυση ρευστού στην ρηξιγενή ζώνη, υπό πίεση μεγαλύτερη της αναγκαίας για να ξεπεράσει το όριο αντοχής και να προκαλέσει θραύση.

Σχετικά έγγραφα

ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Α ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΣΤΟ ΥΠΕΔΑΦΟΣ ΚΑΤΑΛΛΗΛΗ ΓΙΑ: ΘΕΡΜΑΝΣΗ & ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΕΣΩ ΤΟΥ ΑΤΜΟΥ, ΟΠΩΣ ΜΕ ΤΗΝ ΣΥΜΒΑΤΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ

ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Α ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΣΤΟ ΥΠΕΔΑΦΟΣ ΚΑΤΑΛΛΗΛΗ ΓΙΑ: ΘΕΡΜΑΝΣΗ & ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΕΣΩ ΤΟΥ ΑΤΜΟΥ, ΟΠΩΣ ΜΕ ΤΗΝ ΣΥΜΒΑΤΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Α ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΣΤΟ ΥΠΕΔΑΦΟΣ ΚΑΤΑΛΛΗΛΗ ΓΙΑ: ΘΕΡΜΑΝΣΗ & ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΕΣΩ ΤΟΥ ΑΤΜΟΥ, ΟΠΩΣ ΜΕ ΤΗΝ ΣΥΜΒΑΤΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ 1 ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ : πώς γίνεται αντιληπτή στην επιφάνεια