Μέρη ενός γεωθερμικού σταθμού

Σύμφωνα με την Υπηρεσία Ενεργειακών Πληροφοριών, οι Ηνωμένες Πολιτείες το 2009 παρήγαγαν 15 δισεκατομμύρια κιλοβατώρες ισχύος χρησιμοποιώντας γεωθερμικούς σταθμούς. Η γεωθερμική ενέργεια χρησιμοποιεί τη θερμότητα του πυρήνα της Γης για να παράγει χρησιμοποιήσιμο ηλεκτρισμό. Επειδή η Γη έχει πολύ περισσότερη θερμική ενέργεια από ό, τι μπορεί να χρησιμοποιηθεί ή να εξαχθεί από γεωθερμικά φυτά, οι επιστήμονες θεωρούν τη γεωθερμική ενέργεια βιώσιμη, όπως η αιολική ή ηλιακή ενέργεια. Όπως οι περισσότεροι σταθμοί παραγωγής ενέργειας, από ανεμογεννήτριες έως πυρηνικούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας, οι γεωθερμικοί σταθμοί παράγουν τελικά ηλεκτρισμό στρέφοντας μια τουρμπίνα της οποίας η κίνηση παράγει χρησιμοποιήσιμο ηλεκτρισμό.

Το γεωθερμικό εξαερισμό είναι το πρώτο συστατικό μιας γεωθερμικής εγκατάστασης. Ένας γεωθερμικός αεραγωγός είναι ένα βαθύ πηγάδι τρυπημένο στη Γη που χρησιμοποιεί ο σταθμός παραγωγής ενέργειας για να αξιοποιήσει τη θερμότητα της Γης. Ένα γεωθερμικό εργοστάσιο μπορεί να έχει δύο στόχους για το άνοιγμα του. Τα πιο πρόσφατα γεωθερμικά φυτά αντλούν υπερθέρμανση, υπό πίεση νερό προς τα πάνω. Αυτά ονομάζονται εργοστάσια ατμού. Τα γεωθερμικά φυτά μπορούν επίσης απλά να σκάψουν αρκετά υπόγεια, έως και τρία χιλιόμετρα, για να φτάσουν σε ένα σημείο όπου η Γη είναι αρκετά ζεστή για να βράσει νερό, αυτά ονομάζονται ξηροί εξαεριστήρες.

Ένα άλλο βασικό συστατικό μιας γεωθερμικής εγκατάστασης είναι η μονάδα παραγωγής ατμού, η οποία μπορεί να έχει πολλές μορφές. Σε ένα εξατμιστήρα ατμού, το υπερθερμασμένο υπό πίεση νερό αντλείται από τη θέση του υπόγεια σε δεξαμενές χαμηλής πίεσης. Η πίεση της Γης κράτησε το νερό σε υγρή μορφή παρά την υψηλή του θερμοκρασία και με την αφαίρεση αυτής της πίεσης το ζεστό νερό μετατρέπεται αμέσως σε ατμό, εξ ου και ο όρος flash steam. Σε ένα εργοστάσιο ξηρού ατμού, οι τεχνικοί του εργοστασίου αντλούν νερό στο κάτω μέρος του αεραγωγού όπου η θερμότητα της Γης βράζει το νερό και το μετατρέπει σε ατμό.

Ανεξάρτητα από τον τύπο της εγκατάστασης, τόσο τα εργοστάσια ατμού όσο και τα ξηρά ατμού αντλούν τον ατμό από τη γεωθερμική διέλευση σε μια μεγάλη τουρμπίνα. Ο ατμός περνά αυτήν την τουρμπίνα, γυρίζοντάς την στη διαδικασία. Αυτός ο στρόβιλος συνδέεται με μια ηλεκτρική γεννήτρια, και καθώς ο στρόβιλος γυρίζει η γεννήτρια γυρίζει την μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια, μετατρέποντας έτσι τη θερμότητα από τη Γη σε χρησιμοποιήσιμη ηλεκτρική ενέργεια.

Αφού ο ατμός διέλθει από την τουρμπίνα, συνεχίζει προς ένα θάλαμο συμπυκνωτή. Αυτός ο θάλαμος συμπυκνώνει τον ατμό σε υγρό νερό με ψύξη. Η υπερβολική θερμότητα που χάνεται καθώς ο ατμός μετατρέπεται σε υγρό νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για άλλες εφαρμογές, όπως θέρμανση ή καλλιέργεια θερμοκηπίου. Το ψυχρό υγρό νερό στη συνέχεια τυπικά αντλείται πίσω στο έδαφος είτε για να ξαναρχίσει η διαδικασία βρασμού για ξηρό ατμό είτε για να αναπτυχθεί ο φυσικός θερμαινόμενος υδροφορέας για εργοστάσια ατμού.