Toplote iz notranjosti Zemlje ustvarjajo površinske pojave, kot so tokovi lave, gejzirji, vroča ogrevana voda iz podzemlja in blato. Toplota, ki nastaja predvsem zaradi radioaktivnega razpada kalija, torija in urana v zemljini skorji in zemeljskim plaščem tudi zaradi trenja, ki nastaja predvsem ob robu kontinentalnih plošč. Naknadno ima letni toplotni tok z nizko stopnjo na površinskem povprečju med 50 in 70 milivatov (MW) na kvadratni meter po vsem svetu. V nasprotju s tem, opozarjanje s sončnim sevanjem površine Zemlje, letno zagotavlja 342 vatov na kvadratni meter. Geotermalne toplotne energije se lahko predelajo in jih za uporabo izkoriščajo v humani medicini, saj je na voljo kjerkoli na zemeljski površini. Ocenjene energije, ki se lahko predelajo in oprimejo na površini, je za 4,5 × 106 Eksajoul, ali okoli 1.4 × 106 Teravatnih-let, kar pomeni, da je te energije za približno tri krat več na svetu, kot znaša letna poraba vseh vrst energije.
Količina uporabne energije iz geotermalnih virov se spreminja z globino in z načinom ekstrakcije. Povečanje temperature na kamninah in v drugih podzemnih materialih znaša povprečno med 20 do 30 °C na kilometer globine po vsem svetu. V zgornjem delu Zemeljske skorje je ta stopnja rasti veliko višja v večini Zemlje in jo poznamo kot geotermalna področja. Običajno pridobivanje toplote zahteva tekočine ali pare, da lahko energijo uporabimo na površini. Iskanje in razvoj geotermalnih virov je lahko tudi, kot velik izziv. To še posebej velja za visoko temperaturo, ki jo lahko potrebujemo pri proizvodnji električne energije. Ti viri so običajno omejeni na različnih delih sveta. Čeprav je to stalen vir toplote v Zemlji, je stopnja izkoriščanja za ogrevanje tekočine in pare, ki lahko presega stopnjo polnjenja, in, taka uporaba virov mora biti gospodarna in trajnostna.
Uporaba:
Geotermalne energije lahko razdelimo v tri kategorije:
- Za neposredno rabo
- Za uporabo s toplotnimi črpalkami pri uporabi geotermalne toplotne energije
- Za proizvodnje električne energije.
Geotermalne toplotne črpalke
Geotermalne toplotne črpalke izkoristijo razmeroma stabilne zmerne temperaturne pogoje, ki se pojavljajo v prvih 300 metrih globine za ogrevanje stavb v zimskem času in za hlajenje v poletnih mesecih. V tem delu zemeljske skorje se skale in podtalnice segrevajo s temperaturami med 5 in 30 °C.
Na plitvejših globinah, kjer je nameščena večina toplotnih črpalk, na primer od 6 do približno 20 metrov od površine Zemlje, je temperatura tal skoraj konstantna in znaša od 10 do 16 °C. Zato, da se lahko toplota uporablja za pomoč za ogrevanje stavb v hladnejših mesecih leta, ko temperatura zraka pade pod ravnijo tal. Podobno je v toplejših mesecih leta, ko topel zrak, skupaj z zrakom iz stavbe lahko kroži pod zemljo, kjer izgubi velik del svoje toplote in se vrne v stavbo, kot ohlajen zrak za hlajenje notranjosti stavbe.
I.K.
