Gradient geotermic
Ritmul în care temperatura crește cu adâncimea în scoarța terestră, în medie circa 25–30 °C pe kilometru departe de limitele plăcilor tectonice.
Căldura curge spre exterior din interiorul Pământului, provenind din căldura primordială reziduală și din dezintegrarea radioactivă a uraniului, thoriului și potasiului din scoarță, cu o medie globală de circa 87 mW/m² (Davies și Davies 2010). Profilul de temperatură din scoarța superioară urmează legea lui Fourier:
unde q este fluxul de căldură (W/m²), iar k conductivitatea termică a rocii (W/m·K). Cu valori continentale tipice q ≈ 65 mW/m² și k ≈ 2,5 W/m·K, gradientul este de circa 26°C/km.
Intervale tipice:
- Scuturi continentale stabile: 10–20°C/km
- Scoarța continentală medie: 25–30°C/km
- Bazine sedimentare cu strat izolator (Bazinul Parizian, Bazinul Panonic, Grabenul Rinului Superior): 35–60°C/km
- Zone vulcanice și de rift (Islanda, riftul kenyan, Noua Zeelandă, Indonezia): peste 100°C/km, cu rezervoare de 250–350°C la 1–3 km
Gradientul determină cât de adânc trebuie forat un puț pentru o anumită temperatură, iar costul forajului crește abrupt cu adâncimea. La o medie de 30°C/km, ca să ajungi la 150°C pentru producția de electricitate ai nevoie de circa 5 km; într-un câmp vulcanic poate fi suficient sub 1 km. De aceea energia hidrotermală convențională este concentrată la limitele plăcilor, iar regiunile cu gradient mic se bazează pe termoficare de la adâncimi moderate, pe pompe de căldură sol-apă aproape de suprafață sau pe sisteme geotermale stimulate.
Termeni înrudiți
Toți termenii →- Sistem geotermal stimulat (EGS)
Un rezervor geotermal creat prin stimularea rocilor fierbinți cu permeabilitate redusă, de obicei prin fracturare hidraulică sau forfecare, astfel încât apa să poată circula între puțuri și să extragă căldura.
- Centrală cu ciclu binar
Centrală geotermală în care saramura fierbinte încălzește un fluid de lucru separat, cu punct de fierbere scăzut, care antrenează turbina; permite producția din resurse de circa 100–180 °C.
- Pompă de căldură sol-apă
Pompă de căldură care schimbă căldură cu solul prin circuite îngropate sau foraje, profitând de temperatura stabilă a solului pentru o eficiență sezonieră ridicată.
- Termoficare
O rețea de conducte izolate care distribuie apă caldă sau abur de la surse centrale de căldură către multe clădiri, pentru încălzire și apă caldă menajeră.
- Factor de capacitate
Raportul dintre energia pe care o centrală o produce efectiv într-o perioadă și energia pe care ar produce-o funcționând toată perioada la puterea instalată.