Отопление с вода от старите мини е възможност, която привлича все по-голям интерес
(снимка: CC0 Public Domain)
Топлината на земята под краката ни може да загрява домовете през зимата без вредни емисии и вече не са рядкост случаите, когато къщи, вили, заводи и катедрали се отопляват по този начин. В последно време обаче изследователи и бизнеси от цял свят търсят най-добрия начин да впрегнат земната енергия в по-голям мащаб: за захранване на цели топлофикационни мрежи.
Естествено затоплена вода от стара, изоставена въгледобивна мина в Каеру, Уелс, да затопля домовете на жителите на близкото село – това бе решено преди две години от уелското правителство. Схемата бе разработена така, че да използва съществуващите радиатори за отопление на домовете, без вода от мината изобщо да влиза в тръбопроводите.
Подземната мина край Каеру е затворена в края на 70-те години. Сега тя е наводнена. Водата ще бъде използвана за отопление на къщите, училището и църквата в Каеру в долината Линфи в Южен Уелс. За да се случи това, топлината от водата се взема чрез използване на термопомпена технология и тръбопроводна мрежа. Така земната енергия ще може да отоплява около 150 близкостоящи домове.
Още през 2018 г. Британското геоложко дружество участва в тестването на температурата, химическия състав и обема на минната вода. Според него, температурата на водата в мината е над 20 градуса – достатъчно, за да може топлофикационната мрежа да работи успешно.
Това е само един от примерите за мащабно използване на енергията на земята за отопляване на цели селища чрез топлофикационни мрежи. Преди броени дни BBC публикува анализ, който разкрива, че на много места изоставените мини могат да правят същото – да топлят домовете на хората чрез топлофикационни системи.
Оползотворяване на старите рудници
Водата в изоставените мини се загрява по естествен начин, от топлината на самата земя. Хитрината в случая се състои в това, че водата се изпомпва през наводнените шахти и топлината от нея се извлича чрез термопомпени технологии, за да топли цели квартали. За жителите им, които са свикнали с топлофикационните си мрежи, няма разлика – топлината е една и съща и при използване на газови котли, и при прилагане на теотермални съоръжения; разлика обаче има от гледна точка на отделяните вредни емисии.
Развитието на технологията е от огромно значение в глобален мащаб, защото – според различните оценки – сградите са отговорни за около 40% от потреблението на енергия, а голяма част от потребяваната енергия е свързана именно с отоплението (данните за сградното потребление са за САЩ и ЕС и са съпоставими).
Новината е добра и от друга гледна точка – това е начин за оползотворяване на старите рудници, каквито има на много места по света. Тяхното преобразуване в нещо полезно провокира местни власти от различни региони да търсят всевъзможни начини да впрегнат в полезна работа някогашните забои – някои ги превръщат в подземни музеи, например.
Разбира се, отоплението чрез вода, затоплена от старите мини, не би било напълно „въглеродно неутрално”, заради използването на термопомпени технологии. Ако обаче електрозахванването на термпомпените системи се подсигури от екологично чисти източници на електричество, тогава отоплението би било действително нулевовъглеродно. Такъв е планът за геотермалното отопление с вода от стари мини в Дърам Каунти.
Предизвикателства
Всичко това не значи, че пред технологията няма предизвикателства. Трудностите са свързани най-вече с геоложките особености на регионите. Така например, някои от мините са зле картирани и инженерите, които правят сондажите, за да осигурят път за водата, трябва да сондират на 300 метра дълбочина, прицелвайки се в коридор с ширина едва 4 метра. Това е доста трудна задача.
В някои случаи водата в мините е солена и може да доведе до корозия на тръбопроводите. В други случаи може да съдържа високи нива на желязо или манган, които могат да доведат до запушване на топлообменниците.
В похода към откриване на геотермални източници на енергия за топлофициране на цели квартали и селища могат да бъдат използвани не само старите мини. В градовете има значителен топлинен ресурс под земята, откриха наскоро геолози.
Градски „топлинни острови”
Градската среда често е по-гореща от селските райони поради начина, по който градските структури улавят и натрупват излишна топлина. Това явление, наречено „градски топлинни острови”, е наблюдавано за първи път през 1800 г., но дефектът може да се превърне в ефект и жителите на градовете да се възползват максимално от проблема като източник на геотермална енергия.
Неотдавна учени от Германия и Швейцария разработиха средство за измерване на температурата на подпочвените води под повърхността на градовете на базата повърхностната температура и плътността на сградите – чрез сателити. Изследователите сравниха надземните и подземните температури в четири германски града: Берлин, Мюнхен, Кьолн и Карлсруе. Те установиха, че колкото по-голям е градът, толкова по-силно изразена е неговата подземна топлина.
Приблизително при 95% от площите, изучавани в изследването, е установена по-висока температура на подпочвените води спрямо температура на повърхността, което изследователите обясняват с по-голямото изобилие на подземни антропогенни източници на топлина, като мазета на сгради и канализация.
Именно тази по-висока температура в подпочвените води би могла да се използва като източник на устойчива енергия за отопление през зимата и охлаждане през лятото – с помощта на геотермални или подземни водни термопомпи.