Parti di una centrale geotermica

Secondo l'Energy Information Administration, gli Stati Uniti nel 2009 hanno generato 15 miliardi di chilowattora di energia utilizzando centrali geotermiche. L'energia geotermica utilizza il calore del nucleo terrestre per generare elettricità utilizzabile. Poiché la Terra ha sostanzialmente più energia termica di quella che può essere utilizzata o estratta dagli impianti geotermici, gli scienziati considerano l'energia geotermica sostenibile, come l'energia eolica o solare. Come la maggior parte delle centrali elettriche, dalle turbine eoliche alle centrali nucleari, le centrali geotermiche alla fine generano elettricità facendo girare una turbina il cui movimento genera elettricità utilizzabile.

Lo sfiato geotermico è il primo componente di un impianto geotermico. Uno sfiato geotermico è un pozzo profondo scavato nella Terra che la centrale elettrica utilizza per attingere al calore terrestre. Un impianto geotermico può avere due obiettivi per il suo sfogo; la maggior parte degli attuali impianti geotermici preleva acqua surriscaldata e in pressione verso l'alto; questi sono chiamati impianti a vapore flash. Le piante geotermiche possono anche semplicemente scavare abbastanza sottoterra, fino a tre chilometri, per raggiungere un punto in cui la Terra è abbastanza calda da far bollire l'acqua, queste sono chiamate bocchette di vapore secco.

Un altro componente fondamentale di un impianto geotermico è l'unità di produzione del vapore, che può assumere molteplici forme. In uno sfiato di vapore istantaneo, l'acqua pressurizzata surriscaldata viene prelevata dal suo posto sotterraneo in serbatoi a bassa pressione. La pressione della Terra ha mantenuto l'acqua in forma liquida nonostante la sua alta temperatura, e rimuovendo quella pressione l'acqua calda si trasforma istantaneamente in vapore, da cui il termine vapore flash. In un impianto a vapore secco, i tecnici dell'impianto pompano l'acqua sul fondo dello sfiato dove il calore della Terra fa bollire l'acqua e la trasforma in vapore.

Indipendentemente dal tipo di impianto, sia gli impianti a vapore flash che quelli a vapore secco pompano il vapore dallo sfiato geotermico a una grande turbina. Il vapore passa questa turbina, trasformandola nel processo. Questa turbina è collegata a un generatore elettrico e, mentre la turbina gira, il generatore gira il energia meccanica in energia elettrica, convertendo così il calore della Terra in utilizzabile elettricità.

Dopo che il vapore è passato attraverso la turbina, continua verso una camera del condensatore. Questa camera condensa nuovamente il vapore in acqua liquida raffreddandolo. Il calore in eccesso perso quando il vapore si trasforma in acqua liquida può essere utilizzato per altre applicazioni, come il riscaldamento o l'agricoltura in serra. L'acqua liquida raffreddata viene quindi tipicamente pompata di nuovo nel terreno per riavviare il processo di ebollizione per il vapore secco o per reintegrare la falda acquifera naturale riscaldata per gli impianti a vapore istantaneo.