Energia geotermiczna (energia wnętrza Ziemi) jest to naturalne ciepło wnętrza Ziemi zgromadzone w gorących skalach, parach wodnych i wodach wypełniających szczeliny skalne. We wnętrzu naszej planety zachodzi nieustający przepływ ciepła od jądra do górnych warstw skorupy ziemskiej i na jej powierzchnię. Ciepło to jest pozostałością po procesach formowania się planety oraz pochodzi z reakcji rozpadu pierwiastków promieniotwóoœciš ²³⁸U, ²³⁵U, ²³²Th oraz ⁴⁰K. Temperatura wewnątrz Ziemi zmienia się wraz z głębokością i już na odległości 100 km pod powierzchnią osiąbokoœciš i już ⁰C. Skutkiem tego zjawiska jest znaczne podgrzewanie wód znajdujących się na dużych głębokościach do temperatury od kilkudziesiębokoœciach do temperatury od kilkudziesięciu ⁰C. Wody geotermalne zawierają rozpuszczone składniki mineralne NaCl, KCl, CaCl₂, SiO₂ oraz gazy (najczęściej, CO₂, N₂). Szczególnie sprzyjające warunki do powstawania systemów geotermalnych istnieją w obrębie krawędzi płyt litosfery wtzw. strefach dryftowych (miejsca, do których dopływa gorąca materia z głębi płaszcza Ziemi) i strefach subdukcji (miejsca, gdzie zachodzą intensywne procesy tektoniczne dryftowe wulkaniczne).

Na wiecie wykorzystuje się różne źródła energii geotermalnej. W skorupie ziemskiej można wyróżnić kilka rodzajów energii pochodzącej z Wnętrza Ziemi. Są Na

• Grunty i skały do głębokości 2500 m, z których ciepło pobierane jest przy pomocy specjalnych sond, zwanych sondami ciepłbokoœci
• Wody gruntowe;
• Wody gorące i ciepłe, wydobywane przy pomocy wywierconych otworów eksploatacyjnych;
• Para wodna, wydobywana przy pomocy otworów wiertniczych (eksploatacyjnych);
• Wysady solne, z których energia odprowadzana jest przy pomocy solanki lub przy pomocy cieczy obojętnych wobec soli, głównie węglowodorów, np. izobutanu;
• Gorące suche skały, z których energia odbierana jest przez wodę cyrkulującą pod wysokim ciśnieniem przez system szczelin naturalnych lub wytworzonych sztucznie w kompleksach skalnych na dużych głębokościach;
• Sztuczne geologiczne zbiorniki ciepła powstające w suchych gorących skałach, które tworzą się w wyniku utworzenia systemu szczelin podczas eksplozji ładunków wybuchowych o dużej mocy;
• Gorąca magma;

WYKORZYSTANIE ENERGII GEOTERMALNEJ

Sposób wykorzystania energii zależy od jej temperatury. Energia geotermiczna o wyższym potencjale temperaturowym jest wykorzystywana do produkcji energii elektrycznej poprzez napędzanie turbin generujących energię elektryczną. Natomiast energia o niższym i średnim potencjale wykorzystywana jest w ciepłownictwie (ogrzewanie mieszkań, szklarni), przemyśle, ogrodnictwie, rolnictwie, do celószym i œrednim potencjale wykorzystywana jest

GEJZERY JAKO RÓDŁA ENERGII GEOTERMALNEJ

Gejzer jest to rodzaj gorącego źródła (źródła ciepłych wód) występującego na obszarze czynnego lub niedawno wygasłego wulkanu. Charakteryzuje się tym, że okresowo wyrzuca gorącą wodę i parę wodną. Otwór gejzeru na powierzchni ziemi jest ujściem wąskiego i głębokiego przewodu w rodzaju komina skalnego, często połączonego z bocznymi korytarzami i podziemnymi pustkami (kawerny). Gromadzą się w nich wody gruntowe ogrzane od otaczającej skały, która z kolei ogrzewa się od zalegającej poniżej magmy. Słup wody zgromadzony w przewodzie gejzeru osiąga temperaturę wrzenia najpierw w najniższej częci, przy czym jest ona wyższa niż na powierzchni ziemi (na głębokości gejzeru na ⁰C). Tworzy się tam para wodna iwzrasta ciśnienie, powodując gwałtowne wyniesienie wody i pary wodnej do góry. Wraz z przybliżaniem się do powierzchni ziemi spada temperatura wrzenia wody, co dodatkowo wzmaga siłę tam

Gejzery wybuchają z różną częstotliwością (od kilkudziesięciu minut do kilkunastu dni) i siłą (woda jest wyrzucana na wysokoć od kilku do 70 m). Największe skupisko gejzerów znajduje się w parku narodowym Yellowstone w USA, w stanach Wyoming i Montana, gdzie jest ich ok. 250. Najsławniejszy jest gejzer Old Faithful, działający regularnie od ponad stu lat, kiedy został odkryty. Co godzinę przez 4minuty wyrzuca 40 tys. litrów wody na wysokość stotliwoœciš (od

Gejzery wParku Narodowym Yellowstone.

Inne rejony występowania gejzerów to: Islandia, Nowa Zelandia - okolice Rotorua, Japonia, Indonezja, Kamczatka, Jawa, Tybet, Chile. Wtórnym efektem działania gejzerów są tarczowe wzniesienia tworzące się na powierzchni ziemi wokół ich wylotu wskutek osadzania się minerałów zawartych w wyrzucanej wodzie. Są one zbudowane z gejzerytu, odmiany martwicy krzemionkowej. Gorące wody z gejzerów są wykorzystywane do ogrzewania budynków (na Islandii) ido celów leczniczych (USA, Japonia).

Wybuchom gejzerów często towarzyszą niebezpieczne wyziewy trujących gazów zawierających dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, kwas solny, siarkowodór.

W jaki sposób dochodzi do wybuchu gejzeru?

Gorąca magma z głębi ziemi ogrzewa wody powierzchniowe i podziemne. Osiągają one temperaturę ponad 100 ºC. Zalegająca powyżej zimna woda wywiera ciśnienie, które podwyższa temperaturę wrzenia cieczy. 10-metrowy słup wody podnosi ciśnienie o 1 atmosferę, a temperaturę ej zimna wodaºC. Przy 90 m ciśnienie wynosi 10 atmosfer, a temperatura wrzenia osiąga granicę C.ºC. Uwięziona we wnętrzu ziemi woda jest przegrzana, więc małe zakłócenie spowodowane przez zjawiska wulkaniczne lub tektoniczne wywołuje potężną eksplozję.