Γεωθερμία και περιβάλλον

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ

? » KABAAAS: ^ Τ Γ ί ή Μ ^ Μ ΐ ^ ^ Ι Α Σ Π Ε Τ ^ ^ ^ Γ

Μ ^ β Μ Α Ε Ρ Ι Ο # ^ ■

ν':^. \^ Ψ i-

« . ' ^ H

Γεωθεοαία και Περιβάλλον Γεωθεouία και Περιβάλλον

Αφιερωμένο Στην οικογένειά μου, η οποία στερήθηκε

πολλά για να μπορέσω να σπουδάσω και στον φίλο μου Παύλο για την πολύτιμη βοήθεια του.

Παρπουτσή Περσεφόνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γ εωθεοαία και ΠεριΒάλλον Γεωθεοαία και Περιβάλλον

Πρόλογος

Η τττυχιακή εργαοτία «Γεωθερμία και περιβάλλον» περιλαμβάνα τη θεωρία και τους τρόπους εκμετάλλευσης της γεωθερμίας. Ετηδίωξη της είναι οι αναγνώστες να λάβουν βασικές τιληροφορίες για αυτήν την ανεξάντλητη και φιλική (ος προς το περιβάλλον μορφή ενέργειας, η οποία προσφέρεται γενναιόδωρα από το εσωτερικό της Γης.

Στα κεφάλαια της εργασίας αναλύεται η φύση της ενέργειας αυτής, οι τρόποι ανάκτησης των ρευστών υγρών, οι εφαρμογές που έχουν ανακαλυφθεί για την αξιοποίησή της, καθώς και οι τοποθεσίες ανά τον κόσμο στις οποίες έχα παρουσιαστεί ραγδαία ανάπτυξη γεωθερμικών μονάδων.

Η πτυχιακή εργασία έχει προσαρμοστεί για αναγνώστες οι οποίοι δεν έχουν ιδιαίτερη επαφή με το αντικείμενο, αλλά και για να προσφέρει κάποιες επιπλέον πληροφορίες σε περισσότερο έμπειρους μελετητές.

Ιδιαίτερες ευχαριστίες εκφράζω στον φίλο μου Ισαακίδη Παύλο για την συμβολή του στην ολοκλήρωση της εργασίας και στον καθηγητή μου Καργιώτη Ευάγγελο για τις πολύτιμες συμβουλές του.

Θα ήταν παράληψη να μην ευχαριστήσω την γονείς μου Χρήστο και Ασπασία καθώς και τα αδέρφια μου Λεωνίδα και Βαρβάρα για την συμπαράστασή τους.

Καβάλα 16\Π\2003

Παρπουτσή Περσεφσνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γεωθεοαία και Περιβάλλον___________ν__________ Γεωθεοαία και Περιβάλλον

Παρπουτσή Περσε(|)όνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γεωθεοαία και ΠεοιβΙάλλον VI Γ εωθεοϋία και ΠεοιΒάλλον Πεοιεγόιιενα

Κεφάλαιο 1 Γεωθερμική ενέργεια

1 1.1 Εισαγωγή στην Γεωθερμία

4 1.2 Σημερινή κατάσταση της γεωθερμικής χρήσης

Κεφάλαιο 2 Γεωθερμικά συστήματα

5 2.1 Φύση των γεωθερμικών συστημάτων

6 2.1.1 Τρόπος μεταφοράς της θερμότητας

7 2.1.2 Μορφές γεωθερμικών συστημάτων

7 2.1.2.1 Υδροθερμία

7 2.1.2.2 Γεωθερμικά συστήματα ατμού

8 2.1.2.3 Γεωθερμικά συστήματα ρευστών

8 2.1.2.4 Γ εωπίεση

8 2.1.2.5 Hot Dry Rock - HDR project

9 2.1.2.6 Μάγμα

9 2.1.2.7 Γήινη ενέργεια

9 2.2 Ορισμοί και ταξινόμηση πηγών

11 2.3 Γ εωθερμική εξερεύνηση

11 2.3.1 Μελέτες εξερεύνησης

11 2.3.1.1 Γεωλογική και υδρογεωλογική μελάτη

12 2.3.1.2 Ηφαιστειολογική μελάτη

12 2.3.1.3 Τεκτονική μελέτη

12 2.3.1.4 Φωτογεωλογική μελάτη

12 2.3.1.5 Γεωχημική επιθεώρηση

13 2.3.1.6 Γεωφυσική επιθεώρηση

13 2.3.1.7 Δοκιμαστικές γεωτρήσεις

14 2.3.2 Εξερευνητικό πρόγραμμα

14 2.3.3 Μηχανικά μέσα, όργανα , συσκευές

16 2.4 Εκμετάλλευση γεωθερμικών πηγών

17 2.4.1 Παραγωγή ηλ.εκτρισμού

19 2.4.2 Άμεσες χρήσεις γεωθερμικής ενέργειας

2 0 2.4.2.1 Θέρμανση χώρων

20 2.4.2.2 Ψύξη χώρων

20 2.4.2.3 Γεωθερμικός κλιματισμός

21 2.4.2.4 Αγροτικές εφαρμογές

22 2.4.2.5 Κτηνοτροφικές εφαρμογές

23 2.4.2.6 Ιχθυοκαλλάργεια

24 2.4.2.7 Βιομηχανικές εφαρμογές

Κεφάλαιο 3 Γ εωθερμία στην Ελλάδα

25 3.1 Εισαγωγή

26 3.2 Έρευνες και πεδία υψηλής ενθαλπίας

27 3.3 Έρευνες και πεδία χαμηλής ενθαλπίας

Παρπουτσή Περσεφόνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γεωθεοαία και Περιβάλλον Γεωθεοαία και Περιβάλλον

32 32 33 35 38 39

3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4

41 42 Κεφάλαιο 4 44 45 45 47

4.2.1 4.2.2 48

49 50 50 51 52

4.3.1 4.3.2 4.3.3

Συμπεράσματα και προτάσεις για την γεωθερμική εκμετάλλευση στην Ελλάδα

Αξιοποίηση γεωθερμίας στην Ελλάδα Θερμοκήπια συνδυασμένα με χρήση γεωθερμίας Ξήρανση μηδικής

Εκτροφή ψαριών, ιχθυοκαλλιέργειες Ξήρανση δερμάτων

Εμπορικότητα γεωθερμικών συστημάτων στην Ελλάδα

Προοπηκές ανάπτυξης γεωθερμικού δυναμικού στην Ελλάδα

Τα πιθανά οφέλη της γεωθερμίας στην Ελλάδα Η γεωθερμία στον κόσμο

Εισαγωγή

Γεωθερμικές πηγές και εκμετάλλευση αυτών στις ΗΠΑ

Ανάπτυξη γεωθερμικών ττηγών ατμού στο Geysers Ανάπτυξη γεωθερμικών πηγών ρευστών στο Geysers

Εγκατεστημένη γεωθερμική ενέργεια στο Geysers Γ εωθερμικές πηγές και εκμετάλλευση αυτών στην Ελβετία

Το σχέδιο DHM Πλεονεκτήματα του DHM Βασικό σχέδιο DHM στο Basel

4.3.4 ... Γεώτρηση του πηγαδιού DHM-1 στο Otterbach,

Basel

I

4.3.5 ... Γεώτρηση του πηγαδιού DHM-2 στο Otterbach, Basel

53 54 54 54 55 55 55 55 Κεφάλαιο 5 57 59 59

4.3.6 ... Σχέδιο DHM στην Γενεύη

... Γ εωθερμικές ττηγές και εκμετάλλευση αυτών στην Γαλλία

Εισαγωγή

Παραγωγή ηλεκτρισμού με χρήση γεωθερμίας 4.4.1

4.4.2

4.4.3 ... Γ ουαδελούττη 4.4.4 ... Martinique 4.4.5 ... Reunion

4.4.6 ... Αποτελέσματα και οφέλη ... Περιβαλλοντολογικές επιπτώσεις

... Πηγές μόλυνσης ... Μορφές μόλυνσης 5·2·1 ... Μόλυνση της ατμόσφαιρας

Παρτωυτσή Περσεφόνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

ΓBroOEOuia και Περιβάλλον Γεωθεοαία και Περιβάλλον

61 5.2.2 Μόλυνίτη υδάτων

62 5.2.3 Καθίζηση εδά(ρους

62 5.2.4 Ηχορύπανση

1 62 5.2.5 Σεισμικότητα και αστάθεια

63 5.2.6 Απαλλαγή αποβλήτων

|||6 3 5.2.7 Καταστροφή / διατάραξη περιβάλλοντος

* 6 4 5.3 Προβλήματα τοποθεσίας γεωθερμικών μονάδων

64 5.3.1 Έλλειψη κατάλληλων περιοχών

64 5.3.2 Διάθεση υδάτων

65 5.4 Μέτρα προστασίας περιβάλλοντος κατά την

κατασκευή και ανάπτυξη γεωθερμικής μονάδας

65 5.4.1 Περιγραφή έργου

66 5.4.2 Μέτρα προστασίας περιβάλλοντος

66 5.4.2.1 Πρόληψη ττυρκαγιάς

1 66 5.4.2.2 Πρόληψη διάβρωσης εδάφους ^

1 67 5.4.2.3 Προστασία ποιότητας των υδάτων

67 5.4.2.4 Προστασία της ατμόσφαιρας

67 5.4.2.5 Παρεμπόδιση ηχορύπανσης

67 5.4.2.6 Προστασία δημόσιας υγείας και πολιτών

1 68 5.4.2.7 Προστασία υδρόβιων / άγριων ζώων και

βοτανολογίας

68 5.4.2.8 Προστασία πολιτιστικών μνημείων

68 5.4.2.9 Απαλλαγή απορριμμάτων

68 5.4.2.10 Παρακολούθηση περιβαλλοντικών αλλαγών

J Παράρτημα

I Σύντομη βιογραφία

Π Βιβλιογραφία

ΙΠ Ιστοσελίδες και διευθύνσεις απόκτηση υλικού

Παρπουτσή Περσεφόνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γεωθεοαία και Περιβάλλον Κεωάλαιο 1 - Γεοοθερ^κή ενέργεια Κεφάλαιο 1

I

‘■'■EDSWES

I

PtCIFICKOFFIK

Main geolhetm al

Γεωθεοαική ενέργεια

1.1 Εισαγωγή στην Γεωθερμία Γεωθερμική ενέργεια ονομάζεται η ενέργεια που προέρχεται από το εσωτερικό της Γης. Η ενέργεια αυτή σχετίζεται με την ηφαιστειότητα και τις ειδικότερες γεωλογικές και γεωτεκτονικές συνθήκες της κάθε περιοχής. Υπάρχει μεγάλη ποικιλία εφαρμογών γεωθερμικής ενέργειας και οι τεχνολογίες για την εξαγωγή της επίσης διαφέρουν.

Το δυναμικό γεωθερμικής ενέργειας στα ανώτερα 9,6 Km του μανδύα της Γης ξεπερνάει κατά 50.000 φορές την ενέργεια των αποθεμάτων πετρελαίου και αερίου σε όλο τον κόσμο.

Μία άλλη χρήση των θερμών νερών είναι για θεραπευτικούς σκοπούς και είναι γνωστή στον άνθρωπο εδώ και χιλιάδες χρόνια.

Η παρουσία ηφαιστείων, θερμών πηγών και άλλων θερμικών φαινομένων θα πρέπει να είχε οδηγήσει τους προγόνους μας στο συμπέρασμα ότι στο εσωτερικό της Γης επικρατούσε μεγαλύτερη θερμοκρασία από την ετηφάνεια.

Ωστόσο η ανακάλυψη ότι η θερμοκρασία της Γης αυξάνεται ανάλογα με το βάθος έγινε κατά την διάρκεια του 16°” και 17°”

αιώνα, την περίοδο δηλαδή που έγιναν οι πρώτες εξορύξεις ορυχείων μερικών μόλις εκατοντάδων μέτρων.

Οι πρώτες μετρήσεις με θερμόμετρο πιθανότατα

1

Η H η Η

I V

I I

R

Ρ Η Ρ

R

Ρ

Παρπουτσή Περσεφόνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γ εωθεοαία καν ΠεοτΒάλλον Κεφάλαιο 1 - Γεωθεοαική ενέονεια πάρθηκαν το 1740 σε ένα ορυχείο

κοντά στο Belfort της Γαλλίας.

Έως το 1870

χρησιμοποιήθηκαν πολλές επιστημονικές μεθοδολογίες για την μελέτη της θερμικής κατάστασης που επικρατεί στην Γη, αλλά μόλις στον 20° αιώνα με την ανακάλυψη της ραδιογενούς θερμότητας ο άνθρωπος μπόρεσε να κατανοήσει ολοκληρωμένα διάφορα θερμικά φαινόμενα όπως τη θερμική ισορροπία (1980) - ότι δηλαδή η ραδιογενής θερμότητα που παράγεται από το εσωτερικό της Γης σε συνδυασμό με την , θερμότητα από ραδιενεργά ισότοπα όπως αυτά του Ουράνιου υ ” ^). Θορίου (Th^^^) και του Καλίου (Κ'*^) δεν ισούται με την θερμότητα που διασκορπάτε από την Γη στο διάστημα), και διάφορα στοιχεία για την θερμική ιστορία της Γης.

Επίσης ανακαλύφθηκε ότι ο πλανήτης μας βαθμιαία ψύχεται, η ωστόσο η μείωση της θερμοκρασίας είναι μία πολύ αργή διαδικασία. Η θερμοκρασία του πλανήτη δεν έχει μειωθεί περισσότερο από 300 - 350 °C τα τελευταία τρία δισεκατομμύρια χρόνια, έτσι η θερμοκρασία του πυρήνα βρίσκεται σήμερα στους 4000 °C.

Έχουν γίνει πολλοί υπολογισμοί για το ποσό της ολικής θερμότητας που μπορεί να μας παραχωρήσει η Γη το οποίο ανέρχεται σε πολλά MJoule κάτι που μας δείχνει ότι η θερμική ενέργεια είναι ουσιαστικά ανεξάντλητη

SDUicesinliiewoilij

Παρπουτσή Περσειρόνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γεωθεοαία και Περιβάλλον Κεωάλαιο 1 - ΓεωθεΡΗΐκή ενέργεια Δυστυχώς ο άνθρωπος μπορεί να εκμεταλλευτεί μόνο ένα μικρό κομμάτι από την ενέργεια αυτή, μέχρι στιγμής η χρήση της γεωθερμικής ενέργειας περιορίζεται σε περιοχές όπου οι γεωλογικές συνθήκες ετητρέπουν τη φυσική μεταφορά θερμότητας από κατώτερες θερμές ζώνες στην επιφάνεια έτσι ώστε να έχουμε και ανύψωση γεωθερμικού ρευστού.

Νεότερες τεχνικές στο άμεσο μέλλον είναι δυνατόν να προσφέρουν νέες προοπτικές σε αυτόν τον τομέα.

Από τις αρχές του 19°“ αιώνα είχαμε ήδη εκμετάλλευση γεωθερμικών υγρών για το ενεργ^ακό τους περιεχόμενο, μία χημική βιομηχανία είχε δημιουργηθεί εκείνη την περίοδο στην Ιταλία σε μία περιοχή γνωστή σήμερα με την ονομασία LardereUo για την εξαγωγή Βορικού οξέος από θερμά ύδατα μέσω ειδικών γεωτρήσεων μικρού βάθους. Για την απόκτηση του βορικού οξέος η εταιρία εξάτμιζε θερμά υγρά σε σιδερένιους φούρνους, χρησιμοποιώντας ξυλεία από κοντινά δάση ως καύσιμη ύλη. Το 1827 ο Francesco Larderel ιδρυτής της εταιρίας ανέτττυξε ένα νέο σύστημα για την θέρμανση που χρειαζόταν η διαδικασία εξάτμισης έτσι ώστε να μην γίνεται χρήση ξυλείας η οποία είχε ως αποτέλεσμα την ετηκίνδυνη μείωση δασικών εκτάσεων.

Η νέα μέθοδος εκμεταλλευόταν τον (ρυσικό ατμό για την παραγωγή ενέργειας, ο γεωθερμικός ατμός χρησιμοποιούνταν για την ανύψωση υγρών σε πρωτόγονους βενζινοκίνητους ανελκυστήρες και έπειτα σε παλινδρομικές και φυγόκεντρες αντλίες.

Από το 1850 έως το 1875 η βιομηχανία στο LardereUo είχε το μονοπώλιο στην Ευρώπη στην παραγωγή βορικού οξέος. Κατά την περίοδο 1910 με 1940 χρησιμοποιήθηκε ατμός χαμηλής πίεσης στην περιοχή της Τοσκάνης για την θέρμανση βιομηχανιών και θερμοκηπίων.

Το 1928μία ακόμη χώρα, πρωτοπόρος στη χρήση γεωθερμικής ενέργειας η Ισλανδία ξεκίνησε την εκμετάλ^^ση γεωθερμικών ρευστών για οικιακή θέρμανση.

Η πρώτη προσπάθεια για παραγωγή ηλεκτρισμού από γεωθερμικό ατμό έγινε στο LardereUo το 1904. Η επιτυχία του πειράματος αιπσύ υττέδειξε την σπουδαιότητα της γεωθερμικής ενέργειας στις βιομηχανίες και την ανάγκη εκμετάλλευσης της. Η παραγοτγή ηλεκτρισμού στο LardereUo ήταν μία μεγάλη διαφημιστική επιτυχία, μέχρι το 1942 όγκος της γεωθερμοηλεκτρικής ενέργειας είχε φτάσει τα 127.650 KWe. Το παράδειγμα που υπέδειξε η Ιταλία ακολούθησαν και άλλες χώρες. Τα πρώτα γεωθερμικά πηγάδια της Ιαπωνίας δημιουργήθηκαν στο Beppu το 1919 ενώ στο Geyser της CaUfomia των ΗΠΑ το 1921. Το 1958 ένα μικρό εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας λειτούργησε στη Παρτιουτσή Περσείρόνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γεωθεοαία και Περιβάλλον Κεωάλαίο 1 - Γεωθεοαικτί ενέργεια Νέα Ζηλανδία, το 1959 στο Μεξικό και σε πολλές άλλες χώρες τα χρόνια που ακολούθησαν.

1.2 Σηαεριντί κατάσταση της γεωθερμικής Ypiiaric

Μετά τον 2° Παγκόσμιο πόλεμο πολλές χώρες στράφηκαν προς την γεωθερμική ενέργεια λόγω του οικονομικού οφέλους που προσέφερε σε σχέση με τις άλλες μορφές ενέργειας. Δεν ήταν ανάγκη να υπόφχει σε μεγάλο ποσοστό , ενώ σε άλλες περιπτώσεις ήταν η μόνη διαθέσιμη πηγή ενέργειας.

ΗΠΑ Φιλλιτιίνες Μεξικό Ιταλία Ινδονησία Ιαπωνία Νέα Ζηλανδία Κόστα Ρίκα Ελ Σαλβαδόρ Νικαράγουα Ισλανδία

2850 1848 743 742 589,5

530 364 120 105 70 50,6

203 64 26 Ν/Α

15 18 Ν/Α

4 5 2 13

14 28.9 28,6 39.3 29.4 30

21

35 3.9 I H U M I

Πίνακας 1 κατανοαή παγκόσίαα; γεϋ}θεοαοηλεκτρικ~ή ~

Η γεωθερμική ισχύς μπορεί να παίξει σημαντικό ρόλο στην ενεργειακή ισορροπία διαφόρων περιοχών όπως επίσης και στην Βαθμιαία ανάπτυξη μίας χώρας.

Σήμερα υπάρχουν 58 χώρες που χρησιμοποιούν την γεωθερμική ενέργεια (τυίνακας 1), άλλες για την παραγιογή ηλεκτρισμού και άλλες για θέρμανση χώρων, θερμοκηπίων κτλ. Μπορούμε να αναλογιστούμε ότι υπάρχει ραγδαία ανάτττυξη της χρήσης γεωθερμικών ρευστών αφού μόλις το 1995 υπήρχαν 28 χώρες που έκαναν χρήση της ενέργειας αυτή και 24 το 1985.

Εκτός από την παραγωγή ηλεκτρισμού οι γεωθερμικές πηγές είναι κατάλληλες για την θέρμανση που μπορούν να παρέχουν στον άνθρωπο.

Η χρήση της ενέργειας αυτής γίνεται συνήθως από θερμικές αντλίες (36%), ακολουθούν τα λουτρά (27%), η θέρμανση χώρων (22%), τα Παρτιουτσή Περσεφόνη ΤΕΙ Καβάλος Τ.Τ. Πετρελαίου

Γεωθεοαία και Περιβάλλον - 5 - Κεωάλαιο 2 - Γεωθεραικά συστήματα θερμοκήτηα (8%), η ιχθυοκαλλιέργεια (4%) και λοιπές βιομηχανικές εφαρμογές (3%).

Κ εφάλαιο 2 Γ εω θεοαιχά συστη ιιατα 2.1 Φύση των Γεωθερμικώ ν συστημάτω ν Η γεωθερμική Βαθμίδα εκφράζει την αύξηση της θερμοκρασίας ανάλογα με το βάθος (Εικόνα 2.ι). Σε μεγάλα βάθη που έγιναν προσβάσιμα χάρη στην σύγχρονη τεχνολογία, ο μέσος όρος της γεωθερμικής βαθμίδας δίνεται στους 2 . 5 - 3 °C ανά 100m.

Για παράδειγμα εάν υποθέσουμε ότι η θερμοκρασία λίγα μέτρα κάτω από το έδαφος αντιστοιχεί στους 15 °C , εύκολα συμπεραίνουμε ότι η θερμοκρασία θα είναι 65 — 75 °C στα 2000m, 90 - 105 °C στα 3000m και θα συνεχίζει ανάλογα. Ωστόσο υπάρχουν αχανείς περιοχές όπου η γεωθερμική βαθμίδα ξεφεύγει πολύ από τον μέσο όρο που υποθέτουμε.

Σε τιεριοχές όπου τα υπόγεια πετρώματα υποβάλλονται σε γρήγορη βύθιση και η περιοχή της λεκάνης είναι γεμάτη από "νεαρά" ιζήματα, η γεωθερμική βαθμίδα μπορεί να είναι μικρότερη από 1 °C / 100 m. Από την άλλη μεριά σε κάποιες γεωθερμικές περιοχές η βαθμίδα μπορεί να (ρτάσει μέχρι και δέκα φορές παραπάνω από την μέση τιμή.

Όπως είπαμε η θερμοκρασία αυξάνεται ανάλογα με το βάθος και εκφράζεται με διάφορα φαινόμενα όπως τα ηφαίστεια, τους θερμοπίδακες, τις θερμές ττηγές κτλ. Η θερμότητα αυτή όμως προξενεί και άλλα ιραινόμενα τα οποία δεν είναι τόσο ευδιάκριτα στον άνθρωπο, ωστόσο υπάρχουν σε τέτοιο μέγεθος στην Γη ώστε αυτή να θεωρείτε ως μία τεράστια θερμική μηχανή.

Θα προσπαθήσουμε να περιγράφουμε τα φαινόμενα αυτά αναφερόμενοι στην θεωρία των τεκτονικών πλακών με απλούς όρους και τη σχέση τους με τα γεωθερμικά πεδία.

Ο πλανήτης μας αποτελείτε από την λιθόσφαιρα η οποία έχει πάχος 20 - 65 Km στις ηπειρωτικές περιοχές και περίπου 5 - 6 Km στις ωκεάνιες περιοχές. Τον μανδύα με πάχος 2900Km και τον πυρήνα που βρίσκεται κάτω από τον μανδύα και έχει ακτίνα βάθους 3470 Km.

Τα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά μεταβάλλονται όσο προχωρούμε από την λιθόσφαιρα στον πυρήνα.

Η λιθόσφαιρα συμπεριφέρεται σαν ένα άκαμπτο σώμα, κάτω από αυτήν βρίσκεται μία ζώνη γνωστή ως ασθενόσιραφα με πάχος 200 - 300 Km και έχει λιγότερο άκαμπτη συμπεριφορά.

Λόγω της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ των διαφόρων στρωμάτων της ασθενόσφαιρας, της θερμοκρασίας που παράγεται από το εσωτερικό της Γης και τις ασυμμετρίας τεραστίων λιθοσφαιρικών

n

η π H I I Ρ

R I

Ρ ρ η ρ ρ

Παρπουτσή Περσε(ρόνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γεωθεοαία και Περιβάλλον Κεφάλαιο 2 - Γεοΰθεοαικά συστήιιατα περιοχών

γνωστές και ως τεκτονικές πλάκες δημιουργείτε κίνηση των πλακών αυτών, οι τεκτονικές πλάκες προωθούνται αργά η μία ποινω στην άλλη αλλάζοντας ^ ιιιιιιιιιιIII συνεχώς θέση. ■

Οι περιοχές οποίες ενώνονται οι τεκτονικές πλάκες χαρακτηρίζονται από έντονη σεισμική δραστηριότητα.Οι σημαντικότερες γεωθερμικές περιοχές βρίσκονται στις περιοχές αυτές.

2.1.1 I ρόπος ^εταφopάc θεοαότητας στα γεωθεριιικά συστηαατα Τα γεωθερμικά συστήματα βρίσκονται συνήθως σε περιοχές όπου η μέση τιμή της γεωθερμικής βαθμίδας είναι λίγο μεγαλύτερη από την κανονική αλλά κυρίως στις περιοχές ένωσης των τεκτονικών πλακών όπου η μέση τιμή της γεωθερμικής βαθμίδας είναι σημαντικά υψηλότερη από την κανονική.

Στην πρώτη περίπτωση τα γεωθερμικά συστήματα χαρακτηρίζονται από χαμηλές θερμοκρασίες , συνήθως κοντά στους 100 °C. Στην δεύτερη περίπτωση οι θερμοκρασίες ποικίλουν από σχετικά χαμηλές έως και 400 °C.

Τι είναι ένα γεωθερμικό σύστημα και τι συμβαίνει σε αυτό μπορεί να περιγραφεί με απλά λόγια ως « νερό το οποίο μέσα από έναν περιορισμένο χώρο μεταφέρει την θερμότητα μίας θερμικής πηγής προς την επιφάνεια της Γης ».

Ένα γεωθερμικό σύστημα αποτελείτε από ; μία γεωθερμική πηγή, έναν ταμιευτήρα και το μέσο μεταφοράς της θερμότητας, δηλαδή το νερό.

Η θερμική πηγή μπορεί να είναι είτε πολύ υψηλή θερμοκρασίας

> 600, προερχόμενη από το μάγμα το οποίο είναι διάπυρη ρευστή μάζα που υπάρχει σε ορισμένες βαθιές ζώνε της Γης, ή σχετικά μικρής

Παρπουτσή Περσεφόνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γεωθεοαία και Περιβάλλον - 7 - Κεο)άλαιο2 - Γεωθεοαικά συστήματα

θερμοκραοάας προερχόμενη από την φυσική θερμότητα που παράγει η Ο ταμιευτήρας μπορούμε να πούμε ότι μοιάζει με μία σπηλιά με την εξής ιδιαιτερότητα, το κάτω μέρος της σπηλιάς αυτής είναι περατό από το νερό έτσι αυτό συγκεντρώνεται εκεί και θερμαίνεται από την φυσική θερμοκρασία της Γης , αντιθέτως το επάνω μέρος της σπηλιάς είναι ουσιαστικά αδιαπέραστο από το νερό και μόνο από κάποιες ρΐΰγμές το νερό φτάνει στην επιφάνεια όπου το βλέπουμε με την μορφή πηγών, πιδάκων κτλ. Το ρευστό που ανεβαίνει στην επκράνεια θα πρέπει να αναπληρωθεί στον ταμιευτήρα, αυτό γίνεται κυρίως με το βρόχινο νερό το οποίο πρέπει να βοηθάει η γεωμορφία της περιοχής ώστε να φτάνει στον ταμιευτήρα.

Το γεωθερμικό ρευστό είναι νερό , μετεωρικό νερό στην πλειοψηφία του , στην υγρή μορφή του ή σε μορφή ατμού ανάλογα με την θερμοκρασία και την πίεση. Το νερό αυτό συχνά μεταφέρει μαζί του χημικά και αέρια όπως το CO2, H2S κτλ.

2.1.2 Μορφέε γεωθεοαικών συστηαάτων

2.1.2.1 Υδοοθεραία

Αποτελείτε από έναν ταμιευτήρα που περιέχει ατμό ή νερό τα οποία συγκεντρώθηκαν από υγρά που διαπέρασαν την επιφάνεια της Γης, στον ταμιευτήρα θερμαίνονται από την θερμοκρασία κατώτερων θερμών πετρωμάτων. Το θερμό νερό μεταφέρεται προς την επιφάνεια ενώ το ψυχρότερο νερό στο χαμηλότερο μέρος του ταμιευτήρα.

Το φαινόμενο που περιγράψαμε μοιάζει απλό αλλά η ανοικοδόμηση ενός καλού μοντέλου αληθινού γεωθερμικού συστήματος είναι μία εξαιρετικά δύσκολη διαδικασία , απαιτεί πολλές γνώσεις και μεγάλη εμπειρία, ειδικά όταν πρόκειται για σύστημα πολύ υψηλής θερμοκρασίας.

2.1.2.2 Γεωθεομικά συστήιιατα αταού

Περιέχουν υπέρθερμο ατμό άνω των 200 “C και βρίσκονται πολύ σπάνια στην φύση. Πιστεύεται ότι θα είναι πολύ οικονομικά για παραγωγή ηλεκτρισμού.

Παρτωυτσή Περσεφόνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γεωθεοιιία και Περιβάλλον - 8 Κε(ράλαίο2 - Γεωθεοαικά στχτπιαατα

HDR project % Εικόνα 2.2

2.3 Γεωθερμικά συστήαατα ρευστών

Σε αντίθεση με τα γεωθερμικά συστήματα ατμού, diiiribuiion τα γεωθερμικά συστήματα ρευστών συναντώνται συχνότερα στην φύση. Χαρακτηρίζονται από την παρουσία είτε θερμού νερού ή κορεσμένου ατμού, οι θερμοκρασίες στο ταμιευτήρα ξεκινούν από 25 °C και αγγίζουν μέχρι και τους 315 °C Στα συστήματα αυτά νερό υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας καταλαμβάνει τις ρωγμές και τους πόρους πετρωμάτων και δημιουργούν ένα «καπάκι» ατμού στον ταμιευτήρα. Στα γεωθερμικά συστήματα ρευστού το νερό από τον I ταμιευτήρα μεταφέρεται προς την

επιφάνεια μέσω πηγαδιών.

Συνήθως χρησιμοποιούνται για παραγοογή ηλεκτρισμού για τα συστήματα που παρουσιάζουν υψηλή θερμοκρασία ενώ αυτά που παρουσιάζουν χαμηλή για απ’ ευθείας θέρμανση χώρων, spa, ιχθυοκαλλιεργειών κτλ.

2.1.2.4 Γεωτάεση

Τέτοια συστήματα υπάρχουν σε πολύ μεγάλο βάθος, περιέχουν αλατούχο νερό με διαλυμένο μεθάνιο , βρίσκονται σε ιζηματογενείς λεκάνες 10 με 20 Km κάτω από την επιφάνεια της Γης. Οι σύγχρονες τεχνολογίες είναι ικανές να φτάσουν και να εκμεταλλευτούν τις ττηγές αυτές όμως είναι οικονομικά ασύμιρορο.

2.1.2.5 Hot Dry Rock - HDR project Στο σχέδιο HDR εκμεταλλευόμαστε την θερμότητα που υπάρχει στα πετρώματα κάτω από την επιφάνεια της Γης σε βάθος 4 με 6 Km (Εικόνα 2.2) .Ο άνθρωπος χρησιμοποιεί τα συστήματα αυτά ως εξής : εκτοξεύουμε μέσω ενός ττηγαδιού ψυχρό νερό το οποίο έπειτα κυκλοφορεί ανάμεσα σε θερμά πετρώματα όπου θερμαίνεται και μετά

επιστρέφει πάλι προς την επκράνεια.

Παρπουτσή Περσεφόνη ΤΕ1 Καβάλας Τ.Τ Πετρελαίου

Γεωθεp^ία και Περιβάλλον ■ Q- Κρ.φήλαιο2 - Γεωθεοαικά συστήαατα Η μέθοδος αυτή είναι τηθανό να μπορεί να προσφερθεί

σε μεγάλο βαθμό για ηλεκτρική παραγωγή αλλά είναι οικονομικά ασύμφορη.

2.1.2.6 Μάναα

Τα συστήματα αυτού του είδους προσφέρουν τεράστιες γεωθερμικές ^μεταλλεύσεις υψηλής θερμοκρασίας, δυστυχώς η σημερινή τεχνολογία δεν μπορεί να εκμεταλλευτεί τις ττηγές αυτές.

2.1.2.7 Γήινη ενέργεια

Η ενέργεια αυτή είναι η θερμότητα που περιέχεται στο έδαφος και σε πετρώματα μικρού βάθους. Η θερμότητα αυτή εκμεταλλεύεται από τον άνθρωπο μέσω των γεωθερμικών αντλιών. Η σταθερή θερμοκρασία από τα 8 έως τα 80m είναι 10 °C έως και 70 °C λόγω της γεωθερμικής θέρμανσης. Το χειμώνα τέτοια συστήματα μπορούν να «τραβήξουν» την θερμότητα της Γης για να ζεστάνουν σπίτια ενώ το καλοκαίρι μεταφέρουν την θερμότητα από τα σπίτια πίσω στην Γη λειτουργώντας ως κλιματιστικά. Οι γεωθερμικές αντλίες είναι το αποτελεσματικότερο σύστημα θέρμανσης και ψύξης που υπάρχει.

2.2 Ορισαοί και ταξινόμηση πηγών Ι.Τα ττιο κοινά κριτήρια για την ταξινόμηση γεωθερμικών πηγών βασίζονται στην Ενθαλ^τία των γεωθερμικών ρευστών που μεταφέρονται από τα υπόγεια πετρώματα στην επιφάνεια. Η ενθαλττία χρησιμοποιείτε για να εκφράσει την θερμότητα (θερμική ενέργεια) που περιέχεται σε ρευστές ουσίες.

Έτσι οι θερμικές πηγές χωρίζονται σε χαμηλής, μέσης και υψηλής ενθαλπίας, ο διαχωρισμός αυτός γίνεται σύμφωνα με διάφορα κριτήρια. Πολλοί ερευνητές διαφωνούν για το όριο της θερμοκρασίας που υπάρχει ανάμεσα στα τρία είδη ενθαλπίας, έτσι έχουν προκόψει τέσσερις ταξινομήσεις της ενθαλ^ας : α) Σύμιρωνα με τους ερευνητές Muffer και Cataldi (1978),

ΤεγνολοΎ ΐα Από όλα τα στοιχεία ενός

■γεωθερμικού συστήματος μόνο η θερμική πηγή θα πρέπει να είναι φυσική, το μέσο μεταφοράς της θερμότητας δηλαδή το νερό και ο ταμιευτήρας

μπορούν να

δημιουργηθούν τεχνητά.

Για παράδειγμα τα γεωθερμικά ρευστά που

χρησιμοποιούνται σε ένα γεωθερμικό εργοστάσιο παραγωγής ενέρτγειας μπορούν

μετά την

χρησιμοποίηση τους να εκτοξευθούν πάλι πίσω στον ταμιευτηρα μεσω εκτονωτικών πηγαδιών.

Η πρώτη

αξιοποίηση της μεθόδου αυτής έγτνε το 1970 με το

σχέδιο HDR

project όπου και τα θερμικά ρευστά και ο ταμιευτήρας ήταν τεχνητά.

Παρτιουτσή Περσε(ρσνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γεωθεοαία και Περιβάλλον 10 Κ£φάλαιο2 - Γεωθεοαικά συσττίαατα β) Hochstein (1990), γ) Benderitter και Corny (1990) και δ) την πιο πρόσφατη (1993) αυτή του Nicholson ο οποίος , όπως φαίνεται από τον παρακάτω πίνακα (πίνακας 2.1), κάνει έναν σαφή διαχωρισμό μεταξύ των πηγών που προορίζονται για ηλεκτρική παραγωγή

( υψηλή ενθαλπίας ) και τις πηγές για απ’ ευθείας θερμική χρήση (χαμηλής ενθαλπίας).

Χαμηλή Ενθαλπία Μέση Ενθαλπία Υψηλή Εν'θαλπία MufTer και Cataldi

Benderitter και Corny

nivaKac 2 1

2. Ένας ακόμη διαχωρισμός των γεωθερμικών πηγών γίνεται μεταξύ των γεωθερμικών συστημάτων ρευστών και ατμού. Στα συστήματα ρευστών το νερό βρίσκεται συνεχώς υπό ελεγχόμενη πίεση, υπάρχει πιθανότητα να παρουσιαστεί και ατμός με η μορφή κάποιων διακριτικών φυσαλίδων. Αυτά τα γεωθερμικά συστήματα τα οποία είναι ευρέως διασκορπισμένα στην Γη παράγουν θερμοκρασία από <125 °C έως >225 °C . ανάλογα με την κατάσταση πίεσης και θερμοκρασίας μπορούν να παράγουν ζεστό νερό, μίγμα νερού με ατμό, υγρό ατμό και σε κάποιες περιπτώσεις ξηρό ατμό.

Στα συστήματα ατμού αντιθέτως νερό και ατμό συνυπάρχουν στον ταμιευτήρα, εδώ ο ατμός βρίσκεται υπό ελεγχόμενη πίεση. Τα γεωθερμικά συστήματα του τύπου αυτού , από τα οποία τα πιο γνωστά βρίσκονται στο Larderello της Ιταλίας και του Geysers στην Καλιφόρνια, είναι σπάνια και υψηλής θερμότητας. Παράγουν συνήθως ξηρό και υπέρθερμο ατμό.

3. Διαχωρισμός επίσης των γεωθερμικών πηγών γίνεται και σύμφωνα με την « κατάσταση εξισορρόπησης του ταμιευτήρα»

(Nicholson 1993). Αναλογιζόμενοι την κυκλοφορία των ρευστών του ταμιευτήρα και του μηχανισμού μεταφοράς της θερμότητας δηλαδή του νερού, έχουμε : α) τα Δυναμικά συστήματα, όπου ο ταμιευτήρας συνεχώς αναπληρώνεται με νερό το οποίο θερμαίνεται και έπειτα επιστρέφει στην επιφάνεια, και β) τα Στατικά συστήματα, όπου υπάρχει μία μικρή ή και καθόλου μεταφορά νερού στον ταμιευτήρα και η θερμότητα μεταφέρεται μόνο από επαγωγή. Τα στατικά συστήματα χωρίζονται σε συστήματα θερμοκρασίας και συστήματα γεωττίεσης.

Παρπουτσή Περσεφόνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γεωθεοαία και Περιβάλλον -11 Κεοάλ«ίο2 - Γεωθεοαικά (nxmiuaTa

2.3 Γεωθεραική εξερεύνηση

Οι διαδικασίες που ακολουθούνται σε μία γεωθερμική έρευνα μίας περιοχής είναι σύμφωνα με τον Lump (1981) οι εξής :

^ Αναγνώριση θερμικών φαινομένων .

^ Επιβεβαίωση ότι μπορεί να γίνει χρήσιμη γεωθερμική παραγωγή στην περιοχή αυτή.

^ Υπολογισμός μεγέθους της πηγής

^ Καθορισμός του τύπου του γεωθερμικού πεδίου.

^ Εντοπισμός παραγωγικών ζωνών

^ Καθορισμός θερμικού περιεχομένου των ρευστών του ταμιευτήρα.

(ενθαλτήα)

^ Συγκέντρωση βασικών δεδομένων μέσω των οποίων θα μπορούμε να προβλέψουμε και μελλοντικά αποτελέσματα.

^ Επιθεώρηση περιβαλλοντικών ευαίσθητων παραμέτρων πριν τις γεωτρήσεις.

^ Εμπειρικές μελέτες για αποφυγή οποιουδήποτε χαρακτηριστικού που μπορεί να δημιουργήσει πρόβλημα κατά την ανάτττυξη της γεωθερμικής πηγής.

2.3.1 Μελέτες έρευνας

2.3.1.1 Γεωλονική και νδοονεωλονική αελέτη είναι το σημείο έναρξης οποιουδήποτε ερευνητικού προγράμματος, χρησιμοποιούνται για την ανεύρεση της τοποθεσίας και του μεγέθους των περιοχών, άξιων για περαιτέρω έρευνα, ενώ παράλληλα μας προτείνουν τον καλύτερο τρόπο αξιοποίησής τους.

Οι μελέτες αυτές είναι πολύ σημανηκές σε όλα τα στάδια μίας γεωθερμικής έρευνας, από την εύρεση τοποθεσίας έως και την δημιουργία γεωτρήσεων , επίσης παρέχουν χρήσιμες πληροφορίες για την ρεαλιστική κατασκευή ενός γεωθερμικού συστήματος και την δυνατότητα προσέγγισης της ττηγής. Οι πληροφορίες που παίρνουμε από την Γεωλογική και υδρογεωλογική μελέτη μπορούν να χρησιμοποιηθούν

Παρ^υτσή Περσεφόνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γεωθεοαία καχ Περιβάλλον 12 Κεφάλαιο 2 - Γεωθεραικά συστήυατα και στο στάδιο της παραγωγής όπου μας ενημερώνουν για τις ιδιότητες του ταμιευτήρα , εττίσης προσφέρουν σημαντική βοήθεια στους μηχανικούς παραγιογής.

2.3.1.2 Ηφαιστειολονική αελέτη. όταν πρόκειται για μία περιοχή με σχετικά πρόσφατη ηφαιστειακή δράση καθόσον η δράση αυτή είναι δεμένη και με την θερμική κατάσταση στην περιοχή. Η εξακρίβωση της εξέλιξης των ηφαιστειακών δραστηριοτήτων και των προϊόντων τους βοηθάει συχνά στην διαπίστωση ύπαρξης, σε όχι μεγάλο βάθος, μαγματικών θαλάμων που τροφοδοτούν την ηφαιστειότητα, αλλά και δημιουργούν στους υπερκείμενους σχηματισμούς μία μεγάλη θερμική ανωμαλία η οποία παίζει βασικό ρόλο στη δημιουργία γεωθερμικών πεδίων.

2.3.1.3 Τεκτονική μελέτη. Η μελέτη αυτή συμβάλλει στον εντοτασμό των κυρίων γραμμών κυκλοφορίας των ρευστών, στον προσδιορισμό των «υψηλών σημείων» του ταμιευτήρα των γεωθερμικών ρευστών, στον προσδιορισμό των συστημάτων ρηγμάτων και των αιτιών που τα δημιούργησαν. Οι εφελκυσηκές τάσεις σε ορισμένες περιοχές που εκδηλώθηκαν με συγκεκριμένες διευθύνσεις , έχουν πολύ μεγάλη σημασία στην γεωθερμική έρευνα γιατί είναι αυτές που διευκολύνουν αποφασιστικά την κυκλοφορία των θερμών ρευστών στο υπέδαφος και τη μεταφορά. Με τα σχετικά ρεύματα, της θερμοκρασίας προς τα πάνω.

2.3.1.4 Φωτονεωλογική αελέτη. Γίνεται για παρατηρήσεις πάνω στους γεωλογικούς σχηματισμούς, τη γενική τεκτονική, γεωμορφολογία, υδρογραφικό δίκτυο, τις ζώνες υδροθερμικών εξαλλοιώσεων και του μηχανισμό τροφοδοσίας του τηθανού ταμιευτήρα ρευστών.

2.3.1.5 Γεωγημική έρευνα (πεοιλαυβάνεται νεωγπαεία ισοτόπων) Είναι πολύ σημαντική για τον προσδιορισμό του γεωθερμικού συστήματος , εάν αυτό είναι ρευστού ή ατμού, για τον υπολογισμό της ελάχιστης αναμενόμενης θερμοκρασίας ανάλογα με το βάθος, για την ομοιογένεια του νερού, τα χημικά χαρακτηριστικά των ρευστών μεγάλου βάθους, και για τον καθορισμό της πηγής του νερού που επιστρέφει στον ταμιευτήρα.

Πολύτιμες πληροφορίες επίσης μπορούν να συλλεχθούν για τα πιθανά προβλήματα που μπορεί να εμιρανιστούν κατά την διάρκεια παραγωγής (π.χ σκουριά, προβλήματα σωληνώσεων και εγκαταστάσεων, περιβαλλοντολογική επίδραση) και πώς αυτά μπορούν να αποφευχθούν ή να καταπολεμηθούν. Η γεωχημική επιθεώρηση περιλαμβάνει δειγματοληψία και χημική ανάλυση του νερού ή του αερίου από τις γεωθερμικές εκδηλώσεις (θερμές πηγές, ρωγμές εδάφους κτλ). Επίσης παρέχονται χρήσιμες πληροφορίες για την εξερεύνηση περιοχών γεωθερμικού ενδιαφέροντος και το κόστος της είναι πολύ χαμηλότερο από άλλες πιο εκλεπτυσμένες μεθόδους όπως η γεωφυσική επιθεώρηση.

Παρτωυτσή Περσεςιόνη ΤΕΙ Κεφάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γεωθεοαία και Περιβάλλον 13 Κεωάλαιο2 - ΓεωΟεοαικά συστήματα Οι γεωχημικές τεχνικές θα ρέπει να πραγματοποιούνται πριν προβούμε σε άλλες ακριβότερες μεθοδολογίες.

2.3.1.6 Γεωφυσική έρευνα. Χρησιμοποιείτε για την απόκτηση πληροφοριών των φυσικών παραμέτρων γεωλογικών σχηματισμών στην επιφάνεια της Γη ή σε μικρό βάθος. Στις παραμέτρους αυτές περιλαμβάνονται και η θερμοκρασία {θερμική μέθοδος), η ηλεκτρική αγωγιμότητα {ηλεκτρική και ηλεκτρομαγνητική μέθοδος), η ταχύτητα αναπαραγωγής ελαστικών κυμάτιον {σεισμική μέθοδος), η πυκνότητα εδάφους {έρευνα εδάφους), και η μαγνητική επιδεκτικότητα ( μαγνητική μέθοδος ).

Μερικές από αυτές τις τεχνικές όπως η σεισμική, η εδαφική και η μαγνητική οι οποίες πρωτοχρησιμοποιήθηκαν για έρευνες πετρελαίου , μπορούν να δώσουν πολύτιμες πληροφορίες για το σχήμα, το μέγεθος το βάθος και άλλων σημαντικών χαρακτηριστικών , των γεωλογικών σχηματισμών από τους οποίους δημιουργείτε ο ταμιευτήρας, αλλά δεν μας πληροφορούν για την φύση του ρευστού που περιέχεται σε αυτόν. Οι μεθοδολογίες αυτές είναι ουσιαστικά χρήσιμες μόνο για το τελικό στάδιο της εξερεύνησης. Πληροφορίες για την ύπαρξη γεωθερμικών ρευστών μπορούν να αποκτηθούν μέσω ηλεκτρικών και ηλεκτρομαγνητικών μεθόδων.

Οι μέθοδοι αυτές είναι περισσότερο ευαίσθητες από τις άλλες, για την εύρεση παρουσίας ρευστών και τις μεταβολές της θερμοκρασίας αυτών. Οι δύο αυτές τεχνικές έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως με πολύ ικανοποιητικά αποτελέσματα. Η μαγνητοτελλουρική μέθοδος ειδικά (είδος Η/Μ μεθόδου) έχει εξελιχθεί πολύ τα τελευταία χρόνια και πλέον προσφέρει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, αν και απαιτεί εξειδικευμένα όργανα και είναι ευαίσθητη στον θόρυβο που παράγεται από αστικές περιοχές. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της μεθόδου αυτής είναι ότι μπορεί να μας δώσει πληροφορίες για σχηματισμούς που βρίοτκονται σε πολύ μεγαλύτερο βάθος από ότι μας δίνουν οι άλλες Η/Μ τεχνικές.

Με τις θερμικές μεθόδους παίρνουμε μετρήσεις θερμοκρασίας, προσδιορισμό της γεωθερμικής βαθμίδας και Γήινης θερμικής ροής, μέσω των μετρήσεων αυτών παίρνουμε μία καλή προσέγγιση της θερμοκρασίας του άνω τμήματος του ταμιευτήρα.

2.3.1.7 Αοκιυαστικέε νεωτοήσεια.

Στο τελευταίο στάδιο της γεωθερμικής ερευνητικής μελέτης γίνεται διάτρηση ερευνητικών πηγαδιών. Τα δεδομένα που θα συγκεντρωθούν από την διερεύνηση των πηγαδιών λογικά θα πρέπει να πιστοποιήσουν τα υποθέσεις που κάναμε με τις προηγούμενες μεθόδους καθώς ετάσης να ετηβεβαιώσουν ότι ο ταμιευτήρας είναι παραγωγίσιμος και περιέχει επαρκή ρευστά και άλλα χαρακτηριστικά για να γίνει χρησιμοποίηση της πηγής. Ωστόσο ο εντοπισμός των θέσεων που θα γίνουν τα ερευνητικά πηγάδια είναι μία λετττή διαδικασία, για τον Παρτισυτσή Περσε(ρόνη ΤΕΙ Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου

Γ εωθεραία και Πρ.ριβάλλον 14 Κεφάλαιο 2 - Γεωθεοαικά συστήαατα εντοτασμό παίρνονται μετρήσεις γεωθερμικής βαθμίδας και θερμικής ροής, αυτές γίνονται μέσα σε γεωτρήσεις μικρής διαμέτρου και όχι μεγάλου βάθους (40-50 μ), κατά προτίμηση σε στεγανούς σχηματισμούς.

Με τη μέθοδο αυτή προσδιορίζονται ποια τμήματα της περιοχής έχουν μεγαλύτερη θερμική ροή, υπολογίζεται προσεγγιστικά η θερμοκρασία σε μεγαλύτερα βάθη και διευκολύνεται η επιλογή των καλύτερων θέσεων για παραγωγικές γεωτρήσεις.

2.3.2 Ερευνητικό πρόγραυαα

Πριν από την κατασκευή μίας γεωθερμικής μονάδας , όλα τα υπάρχοντα γεωλογικά, γεωφυσικά και γεωχημικά δεδομένα πρέπει να συγκεντρωθούν και να συγκριθούν με προηγούμενες μελέτες για το νερό, τα ορυκτά και τις ττηγές πετρελαίου της περιοχής. Οι πληροφορίες αυτές συχνά παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στο εξερευνητικό πρόγραμμα γιατί μπορούν να μας οδηγήσουν σε ενδεικτικές μειώσεις του κόστους.

Το ερευνητικό πρόγραμμα συνήθως αναπτύσσεται βήμα προς βήμα , ξεκινάει με την αναγνώριση εδάφους , συνεχίζει με τον πρώτο έλεγχο δυνατότητα εφαρμογής και ολοκληρώνεται με τον τελικό έλεγχο δυνατότητας εφαρμογής. Κατά την διάρκεια όλων των σταδίων απορρίπτουμε τις λιγότερο ενδιαφέρουσες περιοχές και επικεντρωνόμαστε στις περισσότερο υποσχόμενες. Επίσης σο το πρόγραμμα προχωράει , οι μέθοδοι γίνονται πιο εξειδικευμένοι και πιο λεπτομερείς. Το μέγεθος και το χρηματικό κόστος του προγράμματος πρέπει να είναι ανάλογο με το πόσο σημαντική θα είναι η πηγή που εξερευνούμε και για ποια μορφή ενέργειας θα χρησιμοποιηθεί (ηλεκτρική, θερμική).

Η οικονομική επιτυχία ενός γεωθερμικού ερευνητικού προγράμματος εξαρτάται από τις μελέτες που θα γίνουν και αυτό γιατί όσο περισσότερες μελέτες γίνουν για πιθανά λάθη και προβλήματα που μπορεί να εμφανιστούν, τόσο μεγαλύτερο θα είναι και το κόστος.

2.3.3. Μηγανικά αέσα - Όργανα αετρήσεων - Συσκευές

Για την υλοποίηση μίας γεωθερμικής έρευνας χρησιμοποιούνται διάφορα μηχανικά μέσα , όργανα μετρήσεων και συσκευές, ανάλογα με την εφαρμοζόμενη μέθοδο.

Παρπουτσή Περσείρόνη ΤΕ1 Καβάλας Τ.Τ. Πετρελαίου