9 השפעות סביבתיות של אנרגיה גיאותרמית

זו הולכת להיות נסיעה מרגשת על ההשפעות הסביבתיות של אנרגיה גיאותרמית.

אנרגיה גיאותרמית הוא חום הכלול מתחת לפני כדור הארץ. זהו מקור כוח מתחדש ונקי שצבר אחיזה בשנים האחרונות, כאשר יותר ויותר אנשים מחפשים חלופות בר קיימא למקורות אנרגיה מסורתיים.

סוג זה של אנרגיה מופק מהחום הטבעי שנמצא מתחת לפני כדור הארץ, וניתן להשתמש בו לייצור חשמל וחימום. לא דלק מאובנים צריך לשרוף כדי לייצר כוח גיאותרמי, וכל עוד כדור הארץ קיים (ככל הנראה עוד 4 מיליארד שנה), לא תיגמר לנו האנרגיה הגיאותרמית.

ייצור אנרגיה גיאותרמית אינו בלתי מוגבל, ככל שיש מספר מצומצם של מיקומים מתאימים על פני כדור הארץ עבור תחנות כוח גיאותרמיות.

אמנם לאנרגיה גיאותרמית יש יתרונות רבים, כמו היותה נקייה ומשאב מתחדש, אבל יש לה גם כמה השפעות סביבתיות.

ההשפעה הסביבתית של אנרגיה גיאותרמית היא מינימלית, במיוחד בהשוואה לתחנות כוח של דלק מאובנים. כאשר ממוקמות ונבנות בקפידה, תחנות כוח גיאותרמיות יכולות להיות מקורות אמינים לחשמל מתחדש וידידותי לסביבה.

במאמר זה, נחקור את ההשפעות הסביבתיות של אנרגיה גיאותרמית, אשר עונות על השאלה האם צורת הפקת אנרגיה זו היא ירוקה באמת, כך שתוכל לקבל החלטה מושכלת כאשר בוחנים מקורות כוח פוטנציאליים.

9 השפעות סביבתיות של אנרגיה גיאותרמית

העובדה כי אנרגיה גיאותרמית הוא מקור אנרגיה מתחדש שניתן להשתמש בו לייצור חשמל ולספק חימום, קירור ומים חמים אינו שולל את ההשפעות האפשריות שלו על הסביבה.

בדיוק כמו בכל סוג אחר של ייצור אנרגיה, ישנן השפעות סביבתיות הקשורות לאנרגיה גיאותרמית עליהן דנו להלן.

• השפעה על איכות המים והשימוש בהם
• זיהום אוויר
• שימוש בקרקע
• שקיעת קרקע
• התחממות גלובלית
• רעידות אדמה מוגברות
• שיבוש של המערכת המקומית
• השפעה על דגים וחיות בר
• מפחית מזהמים

1. השפעה על איכות המים והשימוש בהם

תחנות כוח גיאותרמיות יכולה להיות השפעה הן על איכות המים והן על הצריכה. מים חמים הנשאבים ממאגרים תת-קרקעיים מכילים לרוב רמות גבוהות של גופרית, מלח ומינרלים אחרים.

מים משמשים מפעלים גיאותרמיים לקירור והזרקה מחדש. בהתאם לטכנולוגיית הקירור המשמשת, מפעלים גיאותרמיים יכולים לדרוש בין 1,700 ל-4,000 ליטר מים לכל מגה-וואט-שעה.

עם זאת, רוב המפעלים הגיאותרמיים יכולים להשתמש בנוזל גיאותרמי או במים מתוקים לקירור; השימוש בנוזלים גיאותרמיים ולא במים מתוקים מפחית את השפעת המים הכוללת של המפעל.

מצד שני, רוב המפעלים הגיאותרמיים מזריקים מים למאגר לאחר שנעשה בהם שימוש למניעת זיהום. ברוב המקרים, לא כל המים שהוצאו מהמאגר מוזרקים מחדש מכיוון שחלקם הולכים לאיבוד כקיטור.

לכן, כדי לשמור על נפח מים קבוע במאגר, יש להשתמש במים חיצוניים. כמות המים הדרושה תלויה בגודל הצמח ובטכנולוגיה המשמשת; עם זאת, מכיוון שמי המאגר הם "מלוכלכים", לעתים קרובות אין צורך להשתמש במים נקיים למטרה זו.

לדוגמה, האתר הגיאותרמי של Geysers בקליפורניה מזריק טיפול שאינו לשתייה שפכים לתוך המאגר הגיאותרמי שלו.

2. זיהום אוויר

זיהום אוויר הוא נושא מרכזי באנרגיה גיאותרמית, הן במערכות בלולאה פתוחה והן במערכות לולאות סגורות. במערכות לולאה סגורה, גזים המורחקים מהבאר אינם נחשפים לאטמוספירה ומוזרקים חזרה לאדמה לאחר שוויתרו על החום שלהם, כך שפליטת האוויר היא מינימלית.

לעומת זאת, מערכות לולאה פתוחות פולטות מימן גופרתי, פחמן דו חמצני, אמוניה, מתאן ובורון. מימן גופרתי, בעל ריח מיוחד של "ביצה רקובה", הוא הפליטה הנפוצה ביותר.

 פעם באטמוספירה, מימן גופרתי משתנה לגופרית דו חמצנית (SO₂). זה תורם להיווצרות חלקיקים חומציים קטנים שיכולים להיספג בזרם הדם ולגרום למחלות לב וריאות.

גופרית דו חמצנית גורמת גם לגשם חומצי, הפוגע ביבול, ביערות ובקרקעות, ומחמיץ אגמים ונחלים. עם זאת, פליטת SO2 ממפעלים גיאותרמיים נמוכה בקירוב פי 30 למגה וואט-שעה מאשר ממפעלי פחם, שהם המקור הגדול ביותר לפליטות דו תחמוצת הגופרית.

חלק מהמפעלים הגיאותרמיים מייצרים גם כמויות קטנות של פליטת כספית, אשר יש להפחית באמצעות טכנולוגיית מסנן כספית.

מקרצפים יכולים להפחית את פליטת האוויר, אך הם מייצרים בוצה מימית המורכבת מחומרים שנלכדו, כולל גופרית, ונדיום, תרכובות סיליקה, כלורידים, ארסן, כספית, ניקל ומתכות כבדות אחרות. לעתים קרובות יש להשליך בוצה רעילה זו לאתרי פסולת מסוכנת.

פליטות אלו תורמות לזיהום אוויר שעלול לגרום לבעיות בריאותיות עבור קהילות סמוכות אם לא מנוהלות כראוי.

3. שימוש בקרקע

למרות שכמות הקרקע הדרושה להקמת מפעל גיאותרמי משתנה, יש כמות עצומה של קרקע הדרושה לבניית המתקן בשל תכונות מאגר המשאבים, כמות קיבולת החשמל, סוג מערכת המרת האנרגיה, סוג מערכת הקירור, סידור בארות ומערכות צנרת, וצרכי ​​תחנת המשנה והבניין העזר.

זה הוביל לאובדן גדול של בתי גידול למינים ולהרבה פיצול בתי גידול, מה שמותיר מינים פגיעים ובמידה מסוימת לאובדן המגוון הביולוגי.

הגייזרים, המפעל הגיאותרמי הגדול בעולם, הוא בעל הספק של כ-1,517 מגה-ואט ושטח המפעל הוא כ-78 קמ"ר, המתורגם לכ-13 דונם למגה-וואט.

כמו הגייזרים, אתרים גיאותרמיים רבים ממוקמים באזורים אקולוגיים מרוחקים ורגישים, ולכן על מפתחי הפרויקט לקחת זאת בחשבון בתהליכי התכנון שלהם.

4. שקיעת קרקע

מדובר במצב בו פני הקרקע שוקעים; זה ידוע גם כאי-יציבות פני השטח, שהיא דאגה סביבתית מרכזית שמקורה במפעלים גיאותרמיים.

זה קורה לפעמים כתוצאה מהרחקת מים ממאגרים גיאותרמיים בתוך כדור הארץ, הקרקע שמעל אותם מאגרים יכולה לפעמים לשקוע לאט לאורך זמן.

רוב המתקנים הגיאותרמיים מטפלים בסיכון זה על ידי הזרקה חוזרת של מי שפכים למאגרים גיאותרמיים לאחר לכידת חום המים. זה עושה דרך ארוכה כדי להפחית את הסיכון לשקיעה בקרקע.

5. התחממות גלובלית

במערכות גיאותרמיות, כ-10% מפליטות האוויר הן פחמן דו חמצני, וכמות קטנה יותר של פליטות היא מתאן, חזק יותר התחממות כדור הארץ גַז. ההערכות של פליטת התחממות כדור הארץ עבור מערכות לולאה פתוחות הן בערך 0.1 פאונד של פחמן דו חמצני שווה ערך לכל קילוואט שעה.

למערכות גיאותרמיות משופרות, הדורשות אנרגיה כדי לקדוח ולשאוב מים לתוך מאגרי סלע חמים, יש פליטות של התחממות כדור הארץ במחזור החיים של כ-0.2 פאונד שווה ערך לפחמן דו חמצני לכל קילוואט-שעה.

6. רעידות אדמה מוגברות

רעידת אדמה היא בעיה נוספת שעלולה להתעורר במהלך הפעלת תחנות כוח גיאותרמיות. תחנות כוח גיאותרמיות ממוקמות בדרך כלל ליד אזורי שבר או "נקודות חמות" גיאולוגיות המועדות במיוחד לאי יציבות ולרעידות אדמה, וקידוחים לעומק האדמה וסילוק מים וקיטור עלולים לפעמים לעורר רעידות אדמה קטנות.

כמו כן, מערכות גיאותרמיות משופרות (סלע חם ויבש) יכולות להגביר את הסיכון לרעידות אדמה קטנות. בתהליך זה, מים נשאבים בלחצים גבוהים כדי לשבור מאגרי סלע חמים תת-קרקעיים, בדומה לטכנולוגיה המשמשת בשבר הידראולי בגז טבעי.

יש גם עדויות לכך שמפעלים הידרותרמיים יכולים להוביל לתדירות רעידות אדמה אפילו יותר גדולה. ניתן למזער את הסיכון לרעידות אדמה הקשורות למערכות גיאותרמיות משופרות על ידי מיקום מפעלים במרחק מתאים מקווי שבר מרכזיים.

כאשר מערכת גיאותרמית ממוקמת בסמוך לאזור מאוכלס בכבדות, יש צורך גם בניטור מתמיד ותקשורת שקופה עם קהילות מקומיות.

7. שיבוש של המערכת המקומית

תהליך ההפקה של משאבים גיאותרמיים, הכולל ניצול משאבים גיאותרמיים, עלול לשבש מערכות אקולוגיות ובתי גידול מקומיים.

זה נראה באמצעות שחרור גזים כמו תחמוצות חנקן, פחמן דו חמצני, גופרית דו חמצנית ומימן גופרתי, כמו גם כריתת יערות של אזורים לבניית מתקן המפעל.

8. השפעה על דגים וחיות בר

כפי שנדון קודם לכן, זיהום אוויר ומים הם שני אתגרים סביבתיים מובילים הקשורים לטכנולוגיות אנרגיה גיאותרמית. החששות העיקריים הם סילוק בטוח של פסולת מסוכנת, מיקום ושקיעת קרקע.

כמות גדולה של מים נדרשת על ידי רוב המפעלים הגיאותרמיים לקירור או למטרות אחרות. מה שעלול להשפיע על שימושים אחרים במים, כמו השרצת דגים וגידולם באזורים שבהם יש מחסור במים.

מימן גופרתי, אמוניה, מתאן ופחמן דו חמצני עשויים להיות כלולים בקיטור הנפתח מפני השטח.

מוצקים שמומסים ונפלטים ממערכות גיאותרמיות כוללים גופרית, כלורידים, תרכובות סיליקה, ונדיום, ארסן, כספית, ניקל ומתכות כבדות רעילות אחרות שעלולות להזיק לדגים וחיות בר מקומיות אם הן משוחררות בצורתן המרוכזת.

פיתוח משאבים גיאותרמיים הוא לרוב ריכוזי ביותר, כך שניתן להשיג צמצום השפעותיהם הסביבתיות לרמה מקובלת.

9. מפחית מזהמים

היתרון העיקרי של אנרגיה גיאותרמית הוא שתחנות הכוח אינן פולטות הרבה פחמן דו חמצני או תחמוצות גופרית לאטמוספירה כמו תחנות כוח מסורתיות לשריפת דלק מאובנים.

זה הופך את האנרגיה הגיאותרמית למקור חשמל נקי ללא כל עלויות תקורה הקשורות בהפחתת זיהום האוויר מCO₂ ומזהמים אחרים שנוצרו בתהליכי בעירה. תחנות כוח גיאותרמיות מייצרות פחות מזהמי אוויר או פליטות גזי חממה מכיוון שהן אינן מסתמכות על שריפת דלק.

סיכום

אנרגיה גיאותרמית, הידועה כמקור ירוק לאנרגיה, הוכחה גם כבעלת השפעות שליליות וחיוביות על הסביבה. לכן, עלינו לקחת בחשבון את כל מה שאנו עושים בסביבה, אפילו את אלה שאנו מניחים שהם ידידותיים לסביבה.

המלצות

• 7 השפעות סביבתיות של סוללות ליתיום-יון בכלי רכב חשמליים
  .
• 5 דברים שהכי פוגעים בסביבה
  .
• 11 החשיבות הסביבתית והכלכלית של עשבים
  .
• קצירת יבולי שורשים: איזון תפוקה עם טיפול סביבתי
  .
• 14 סוגיות סביבתיות נפוצות במדינות מתפתחות