A geotermikus energia felhasználásának a közvetlen alkalmazás a leghatékonyabb módja, mely általában a fűtéshez szükséges energiát fedezi. A leglátványosabb eredményeket e téren Izland képes felmutatni, mely lakásainak 93%-át fűti ily módon, évi 100 millió dollárt megtakarítva a folyamat során. Reykjavík, valaha a Föld legszennyezettebb városa mára az egyik legtisztábbnak számít, hála a geotermikus energiának.
Valójában Izland primer energiájának több mint 50 százalékát geotermikus forrásokból nyeri. A 118 000 fő lakosú Reykjavíkban 25 kilométer távolságból vezetik be a meleg vizet, amelyet fűtésre és meleg csapvízként használnak.
A geotermikus melegvizet különböző épületek fűtésén kívül üvegházakban növények nevelésére, halak és növények szárítására, utak jégmentesítésére, az olajkitermelés javítására, az ipari folyamatok, például a tej pasztőrözésének támogatására, a halgazdaságok vizének melegítésére használják a gyógyászati célokat nem is említve.
Külön kategóriát képeznek a geotermikus épület hűtés/fűtés területén a hőszivattyús rendszerek, amelyekben Svájc világelső a maga 3280 GWh teljesítményével. A geotermikus hőszivattyúk
(GHP-k) kihasználják a Föld hőjét, és szinte bárhol használhatók a világon. A GHP-ket a sekély rétegekbe, körülbelül 3-90 méter mélyre fúrják. A levegőt vagy a fagyálló folyadékot a föld alá temetett csöveken keresztül szivattyúzzák, és újra keringetik az épületbe. Nyáron a folyadék hőt mozgat az épületből a földbe. Télen az ellenkezőjét teszi. A szélsőséges hőmérsékletű régiókban, mint például az Egyesült Államok északi részén télen és a déli részén nyáron, a talajban lévő hőszivattyúk a leginkább energiahatékony és környezetkímélő fűtési és hűtési rendszerek. Ezek a rendszerek rendkívül hatékonyak, akár 3-5-ször annyi energiát is képesek keringetni, mint amennyit a folyamat során használnak.
A geotermikus energiát elektromos áram termelésére is hasznosítják.
A szárazgőz a legrégebbi erőműtípus, amely geotermikus energia felhasználásával villamos energiát termel. A szárazgőz-erőművek kihasználják a természetes földalatti gőzforrásokat. A gőzt közvetlenül egy erőműbe vezetik, ahol turbinák üzemanyag-ellátására és villamos energia előállítására használják. Az Egyesült Államokban két ismert földalatti gőzforrás van: a wyomingi Yellowstone Nemzeti Park és a kaliforniai gejzírek. Mivel a Yellowstone védett terület, a gejzírek az egyetlen hely, ahol szárazgőz-erőművet használnak. Ez a világ egyik legnagyobb geotermikus energiakomplexuma, és Kaliforniában az összes megújuló energia körülbelül egyötödét biztosítja.
A nedvesgőz-erőművek a természetben előforduló földalatti melegvíz- és gőzforrásokat használják. Jellemzően magas hőmérsékletű, 170 °C fölötti forrás szükséges az ilyen rendszerek kiépítéséhez. A nedvesgőz-erőművek a geotermikus erőművek leggyakoribb típusai. Izland vulkanikusan aktív szigetországa szinte minden elektromos igényét ilyen geotermikus erőművek sorozatán keresztül biztosítja. A gőz és a felesleges meleg víz, amelyet a folyamat termel, jeges járdákat és parkolókat melegít a hideg sarkvidéki télben.
A Fülöp-szigetek szintén egy tektonikailag aktív terület, a “tűzgyűrű” felett helyezkednek el, amely a Csendes-óceánt szegélyezi. A legnagyobb geotermikus erőmű egy nedvesgőz létesítmény Malitbogban, a Fülöp-szigeteken.
A bináris ciklusú erőműveknél nem a vízgőz hajtja a turbinát, hanem egy másik, alacsonyabb forráspontú munkaközeg. Nagy előnye, hogy 70-130 °C hőmérsékletű forrásoknál már alkalmazható, azonban a hatásfoka a kisebb vízhőmérséklet miatt alacsonyabb.
A geotermikus energia jelentős szerepet játszhat abban, hogy a világ egy tisztább, fenntarthatóbb energiarendszer felé mozduljon el. Ez egyike azon kevés megújulóenergia-technológiáknak, amelyek folyamatos, alapterhelési energiát tudnak szolgáltatni. Ezenkívül a bináris geotermikus erőművek rugalmas energiaforrásként használhatók a megújuló erőforrások, például a szél- és napenergia változó kínálatának kiegyensúlyozására. A bináris erőművek képesek naponta többször is fel- és lefuttatni a termelésüket, a névleges teljesítményt 100 %-ról legalább 10 %-ra csökkenteni és vissza.
A geotermikus energiában rejlő lehetőségek teljes körű kiaknázása érdekében két kialakulóban lévő technológia: a továbbfejlesztett geotermikus rendszerek (EGS) és a geotermikus villamos energia olaj- és gázkutakban történő közös termelése.
Az EGS-technológia “forró száraz kőzet” néven is ismert. A forró kőzettározókat, amelyek jellemzően nagyobb mélységben vannak a felszín alatt, mint a hagyományos források, először nagynyomású víz szivattyúzásával törik fel. Ezután vizet pumpálnak át a repesztett forró kőzeten, ahol az felmelegszik, gőzként visszatér a felszínre, és turbinákat hajt meg, hogy villamos energiát termeljen. A vizet ezután befecskendező kutakon keresztül visszajuttatják a tározóba. Az EGS gondos mérlegelésének egyik oka az indukált szeizmikus aktivitás lehetősége, amely a forró száraz kőzetfúrás és -repesztés során fordulhat elő.
Számos meglévő olaj- és gáztározóban jelentős mennyiségű magas hőmérsékletű víz vagy megfelelő nagynyomású körülmény található, amelyek lehetővé tehetik a geotermikus villamos energia közös termelését az olaj- és gázkészletek kitermelése mellett. Bizonyos esetekben ezeknek a geotermikus erőforrásoknak a kiaknázása még az olaj és a gáz kitermelését is növelheti.
(Forrás: IRENA, UCSUA, Wikipédia, National Geographic, Dr. Rybach László)
