Geotermalni gradijent

Presjek Zemlje od jezgre do egzosfere. Slika nije u mjerilu.

Geotermalna elektrana Hellisheiði (Island).

Geotermalna elektrana Malitbog (Filipini) je trenutno najveća samostalna geotermalna elektrana na svijetu.

Geotermalni gradijent opisuje porast temperature s dubinom Zemlje. Temperatura Zemljine unutrašnjosti raste s dubinom i to u prosjeku 22,1 °C po kilometru dubine, na mjestima udaljenijim od granica tektonskih ploča. Na dubini od 80 do 100 km temperatura stijena iznosi između 600 i 1200 °C. Toplina neprestano struji od izvora u Zemljinoj unutrašnjosti prema površini. Temperatura Zemljine površine najviše ovisi o zračenju Sunca. Utjecaj tog zračenja opaža se u gornjim dijelovima kore do dubine 30 metara. Na toj dubini temperatura je stalna.

Upravo je geotermalni gradijent jedan od prvih pokazatelja koji upućuje na potencijalno ležište. Karte geotermalnih gradijenata ukazuju na područja lokalnih anomalija. Srednja vrijednost geotermalnog gradijenta primjerice za Europu iznosi 0,03 °C/m, dok u Hrvatskoj postoje dva različita područja:

• Dinaridi i Jadran: 0,015° - 0,025 °C/m. Na ovom području se ne mogu očekivati otkrića značajnijih geotermalnih ležišta. Moguća su otkrića voda temperatura na površini prikladnim za rekreativne i balneološke namjene. Vode takvih karakteristika su otkrivene u Istarskim Toplicama, Splitu, Omišu, Sinju i Dubrovniku.
• Panonski dio: > 0,04 °C/m. Budući da je geotermalni gradijent na panonskom području znatno veći od europskog prosjeka na ovom području se može očekivati, osim već otkrivenih geotermalnih ležišta, pronalaženje novih geotermalnih ležišta.

Geotermalne potencijale u Hrvatskoj možemo podijeliti u tri skupine – srednje temperaturne rezervoare 100 – 200 °C, niskotempraturne rezervoare 65 do 100 °C i geotermalne izvore temperature vode ispod 65 °C.

Izvori unutarnje topline Zemlje

Temperatura Zemljine unutrašnjosti raste s dubinom i to u prosjeku 22,1 °C po kilometru dubine, na mjestima udaljenijim od granica tektonskih ploča. Na dubini od 80 do 100 km temperatura stijena iznosi između 600 i 1200 °C. Na dubini od 6 400 kilometara (u središtu Zemlje) procijenjuje se da ona iznosi 5650 ± 600 Kelvina.

Unutrašnja toplina Zemlje nastaje uglavnom zbog radioaktivnog raspada (80 %) nekih izotopa kao što su uranij-238, uranij-235, torij-232 i kalij-40 i zaostale topline planetarnog sažimanja ili gravitacijskog utjecaja (20 %). Jedan manji dio topline nastaje i od padanja meteorita (pogotovo u prošlosti Zemlje) i zbog djelovanja sila koje stvaraju morske mijene (plima i oseka).

Geotermalna energija

Ispod Zemljine površine nalaze se velike zalihe toplinske energije - geotermalna energija. Naziv geotermalno dolazi od grčkih riječi geo, što znači Zemlja i therme, što znači toplina. Geotermalna energija je toplinska energija koja se stvara u Zemljinoj kori polaganim raspadanjem radioaktivnih elemenata, kemijskim reakcijama ili trenjem pri kretanju tektonskih masa. Količina takve energije je tako velika da se može smatrati skoro neiscrpnom, pa je prema tome geotermalna energija obnovljivi izvor energije.

Geotermalna elektrana

Geotermalna elektrana je kao svaka druga elektrana, osim što se para ne proizvodi izgaranjem fosilnih ili drugih goriva, već se crpi iz Zemlje. Daljnji je postupak s parom isti kao kod konvencionalne elektrane: para se dovodi do parne turbine, koja pokreće rotor električnog generatora. Nakon turbine para odlazi u kondenzator, kondenzira se, da bi se tako dobivena voda vratila natrag u geotermalni izvor.