ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΑΙ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΑΕΡΙΩΝ ΡΥΠΩΝ

Η γεωθερμική ενέργεια αποτελεί μία ήπια και ανεξάντλητη πηγή ενέργειας η οποία περικλείεται στο εσωτερικό της γης και μπορεί να ανακτηθεί και να αξιοποιηθεί από τον άνθρωπο για διάφορες χρήσεις. Θεωρείται ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, εφόσον η αξιοποίηση ενός γεωθερμικού συστήματος πραγματοποιείται με άντληση και επανεισαγωγή του υδροφόρου ορίζοντα ή ακόμα και την φόρτιση και αποφόρτιση του υπεδάφους ή του γεωθερμικού ταμιευτήρα.

Οι χρήσεις της γεωθερμικής ενέργειας ταξινομούνται με βάση τη θερμοκρασία των γεωθερμικών ρευστών. Όταν η θερμοκρασία του υπεδάφους ή του υπόγειου υδροφόρου παρουσιάζει ανώτατο όριο τους 25 oC, αναφερόμαστε σε αβαθή γεωθερμία η οποία μπορεί να αξιοποιηθεί για ιδία χρήση, κυρίως για θέρμανση-ψύξη κτιρίων και θερμοκηπίων, αγροτικές εφαρμογές, παραγωγή ζεστού νερού χρήσης, θέρμανση του νερού πισίνας. Ο γεωθερμικός κλιματισμός άρχισε να αναπτύσσεται αισθητά από τη δεκαετία του 1980 μέχρι σήμερα, μέσω της χρήσης των γεωθερμικών αντλιών θερμότητας. Η αρχή λειτουργίας των συστημάτων αυτών βασίζεται στη μεταφορά θερμότητας από και προς το έδαφος μέσω φυσικής ανακυκλοφορίας του υπόγειου νερού ή μέσω τεχνητής ανακυκλοφορίας νερού εντός ενταφιασμένων σωλήνων στα ανώτερα στρώματα του υπεδάφους. Περιοχές με θερμοκρασίες μεγαλύτερες από 25οC χαρακτηρίζονται ως γεωθερμικά πεδία χαμηλής, μέσης και υψηλής ενθαλπίας, ανάλογα με τη θερμοκρασία των γεωθερμικών ρευστών που περιέχουν και τη θερμική ισχύ που μπορούν να παράγουν. Η κύρια χρήση των γεωθερμικών πεδίων είναι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και η τηλεθέρμανση. Τα χαρακτηριστικά του γεωθερμικού πεδίου (θερμοκρασία ρευστού, βάθος, ισχύς, κλπ) ορίζουν τον τρόπο παραγωγής της ηλεκτρικής ενέργειας όπως λ.χ συμβατικοί ατμοστρόβιλοι ή δυαδικός κύκλος. Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις προερχόμενες από την αξιοποίηση της αβαθούς γεωθερμικής ενέργειας ή του γεωθερμικού δυναμικού (χαμηλής, μέσης, υψηλής ενθαλπίας) είναι ελάχιστες εν συγκρίσει με τα περιβαλλοντικά οφέλη που προκύπτουν. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από τη γεωθερμία δεν προκαλεί αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, αν ληφθούν υπόψη όλοι οι πιθανοί κίνδυνοι, διότι μειώνει τους αέριους ρύπους. Οι εργασίες ανόρυξης γεωτρήσεων, εγκατάστασης του δικτύου μεταφοράς, εγκατάστασης του δικτύου εκμετάλλευσης, καθώς και η διατάραξη της θερμοκρασίας του ταμιευτήρα όπως επίσης και η εξέταση της χημικής σύστασης των ρευστών και η εκπομπή επιβλαβών αερίων είναι διαδικασίες που πρέπει να προβλεφθούν και να περιοριστούν με τις κατάλληλες μεθόδους. Στην περίπτωση της αβαθούς γεωθερμίας οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις είναι συνήθως αποτέλεσμα κακοτεχνιών και λανθασμένης εγκατάστασης και αφορούν κυρίως στη διαφυγή του αντιψυκτικού διαλύματος και τη μεταβολή της θερμοκρασίας και ποιότητας του υδροφόρου ορίζοντα. Η αβαθής γεωθερμία δημιουργεί μέγιστο όφελος για το κοινωνικό σύνολο. Είναι μια τεχνολογία φιλική προς το περιβάλλον, που κάνει χρήση μόνο ηλεκτρικής ενέργειας και είναι απαλλαγμένη από κάθε είδους συμβατικό καύσιμο. Ο υψηλός βαθμός απόδοσης των γεωθερμικών συστημάτων κλιματισμού οδηγεί σε μέγιστη απόδοση του συστήματος και σε μικρή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Η χρηματική εξοικονόμηση που προκύπτει κατά τη διαδικασία της θέρμανσης είναι περίπου 55% ενώ κατά την διαδικασία της ψύξης ανέρχεται περίπου στο 45% σε σύγκριση με τα συμβατικά συστήματα καυστήρα-λέβητα και τα συμβατικά κλιματιστικά.

Η μειωμένη κατανάλωση προκαλεί την μείωση των εκλυόμενων αέριων ρύπων στον πρωτογενή τομέα και την επίτευξη των στόχων της ΔΕΗ. Ένα γεωθερμικό σύστημα κλιματισμού απαιτεί σταθερή ετήσια ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας από τη ΔΕΗ, γεγονός που ενισχύει και την αποφυγή των blackout κατά την θερινή περίοδο. Σε τοπικό επίπεδο, οι γεωθερμικές εφαρμογές οδηγούν σε σημαντική μείωση των εκλυόμενων ρύπων, σε σύγκριση με ένα συμβατικό σύστημα θέρμανσης που αποτελείται από καυστήρα-λέβητα πετρελαίου ή φυσικού αερίου με την ίδια θερμική ισχύ. Το γεγονός αυτό προστατεύει τη βιοποικιλότητα της περιοχής του έργου, εφόσον η γεωθερμία έχει απολύτως πράσινη συμπεριφορά. Εκτός όμως από τις περιβαλλοντικές ωφέλειες, ενδέχεται να προκύπτουν και οικονομικά οφέλη από τη χρήση της γεωθερμίας, εφόσον συμβάλλει στη μείωση των αέριων ρύπων και κατά συνέπεια δίνει τη δυνατότητα μεταπώλησης των αέριων ρύπων που εξοικονομήθηκαν. Σε ένα κτίριο ενεργειακών απαιτήσεων της τάξης των 100kW, προκύπτει ότι η χρήση των γεωθερμικών συστημάτων κλιματισμού μειώνει τις εκπομπές CO2 ετησίως περίπου κατά 39% και τις εκπομπές ΝΟx ετησίως περίπου κατά 43% εν συγκρίσει με ένα σύστημα θέρμανσης καυστήρα-λέβητα πετρελαίου, και με ένα σύστημα ψύξης συμβατικών κλιματιστικών, με ίδια θερμική και ψυκτική ισχύ με το γεωθερμικό σύστημα. Τα σύγχρονα περιβαλλοντικά προβλήματα, καθώς και οι Ευρωπαϊκές πολιτικές υπογραμμίζουν την ανάγκη για περιορισμό των αέριων ρύπων, κατά 8%, μέχρι το 2010 σύμφωνα με το Πρωτόκολλο του Κιότο. Ο βασικός στόχος είναι η προστασία του περιβάλλοντος αλλά και η ανάπτυξη της οικονομίας με χαμηλές εκπομπές ρύπων, ώστε να μειωθεί η εξάρτηση της από το πετρέλαιο και τα λοιπά συμβατικά καύσιμα. Βασικός παράγοντας για την αύξηση των γεωθερμικών εφαρμογών στον Ελλαδικό χώρο είναι πέρα από τα οικονομικά κίνητρα και κρατικές επιδοτήσεις, αλλά και η γνώση και ενημέρωση των ωφελειών που προκύπτουν από τη χρήση των γεωθερμικών συστημάτων.