Wärme sitzt unter der Erde – wir müssen sie nur anzapfen. Geothermische Energie kann auf drei Arten genutzt werden:
Förderung
Direkte geothermische Energie. In Gebieten, in denen sich heiße Quellen oder geothermische Reservoirs in der Nähe der Erdoberfläche befinden, kann heißes Wasser direkt eingeleitet werden, um Häuser oder Bürogebäude zu heizen. Das geothermische Wasser wird durch einen Wärmetauscher gepumpt, der die Wärme des Wassers in das Heizsystem des Gebäudes überträgt. Das verbrauchte Wasser wird über einen Brunnen zurück in das Reservoir gepumpt, um es erneut zu erwärmen und zu nutzen.
Geothermische Wärmepumpe. Ein paar Meter unter der Erde haben das Erdreich oder das Wasser das ganze Jahr über eine konstante Temperatur von 50 bis 60 Grad Fahrenheit (10-15 Grad Celsius). Dieses kleine bisschen Wärme kann zum Heizen oder Kühlen von Häusern und Büros genutzt werden. Die Flüssigkeit zirkuliert durch eine Reihe von Rohren (eine so genannte Schleife) unter der Erde oder unter dem Wasser eines Teichs oder Sees und gelangt in ein Gebäude. Ein elektrischer Kompressor und ein Wärmetauscher entziehen den Rohren die Wärme und leiten sie über ein Kanalsystem durch das Gebäude. Im Sommer kehrt sich der Prozess um. Die Rohre entziehen dem Haus Wärme und leiten sie an den Boden oder das Wasser außerhalb des Hauses weiter, wo sie absorbiert wird.
Geothermische Kraftwerke. Heißes Wasser und Dampf aus der Tiefe können durch unterirdische Bohrungen nach oben geleitet und in einem Kraftwerk zur Stromerzeugung genutzt werden. Es gibt drei verschiedene Arten von geothermischen Kraftwerken:
- Trockendampfkraftwerke. Heißer Dampf wird direkt aus geothermischen Reservoirs in Generatoren im Kraftwerk geleitet. Der Dampf treibt Turbinen an, die Strom erzeugen.
- Strahldampfanlagen. Wasser mit einer Temperatur zwischen 300 und 700 Grad Fahrenheit (148 und 371 Grad Celsius) wird durch einen Brunnen nach oben geleitet. Ein Teil des Wassers wird zu Dampf, der die Turbinen antreibt. Wenn der Dampf abkühlt, kondensiert er wieder zu Wasser und wird in den Boden zurückgeführt.
- Binärkreislaufanlagen. Mäßig heißes geothermisches Wasser wird durch einen Wärmetauscher geleitet, wo seine Wärme auf eine Flüssigkeit (z. B. Isobuten) übertragen wird, die bei einer niedrigeren Temperatur als Wasser siedet. Wenn diese Flüssigkeit erhitzt wird, verwandelt sie sich in Dampf, der die Turbinen antreibt.