Jeotermal enerji: ısı deposu olarak yeraltı suyu
- 77
Gerektiğinde ısıtma ve soğutma: Termal akifer depolama adı verilen yöntemle, yeraltı suyu binaları ısıtmak ve soğutmak için de kullanılabilir. Isıtılan su yer altında depolanır ve gerektiğinde pompalanır. Bugüne kadarki en ayrıntılı harita, Almanya’da bunun için uygun koşulların nerede olduğunu gösteriyor. Buna göre, kuzey Almanya, Ren Graben ve Bavyera’nın bazı bölgelerine odaklanarak, bölgenin en az yüzde 54’ü potansiyel olarak uygun.
Almanya’daki nihai enerji tüketiminin yüzde 30’dan fazlası şu anda binaları ısıtmak ve soğutmak için kullanılıyor. Gaz kıtlığı ve iklim koruma gereklilikleri göz önüne alındığında, bu alanda yenilenebilir, iklim açısından nötr süreçlere acilen ihtiyaç duyulmaktadır. Yere veya havaya sıcaklık farklarını kullanan ısı pompalarına ek olarak, termal akifer depolaması da kullanılabilir: Mevsimsel depolama ve yer altı suyundan sıcak veya soğuk kullanma yöntemleri.
Bu akifer rezervuarları, yazın ve hava sıcak olduğunda ısıtılmış suyu yüzeye yakın akiferlere pompalayarak çalışır. Termik güneş enerjisi veya endüstriyel tesislerden gelen ısı da bu şekilde depolanabilir. Yalıtkan kayadan çok az ısı kaybolduğu için, bu su kışın tekrar pompalanabilir ve ısı pompaları aracılığıyla sıcak su ve ısıtma için kullanılabilir. Yaz aylarında, nispeten serin olan yeraltı suyu gerekli soğutmayı sağlar.
Potansiyel kullanım belirlendi
Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü’nden (KIT) Ruben Stemmle, Almanya’da bu tür yüzeye yakın düşük sıcaklıklı akifer termal enerji depolaması (LT-ATES) için elverişli koşulların nerede olduğunu belirledi. Bunu yapmak için, diğer şeylerin yanı sıra akiferlerin üretkenliği, yeraltı suyunun akış hızı ve akiferlerin demir ve manganez içeriği gibi hidrojeolojik verileri değerlendirdiler. İkincisi önemlidir, çünkü bu metallerin çok yüksek içeriği pompaların ve sistemlerin işleyişini bozabilir.
Stemmle, “Isıtma ve soğutma enerjisi gereksinimleri arasında dengeli bir ilişkiye sahip olmak da önemlidir” diye açıklıyor. Çünkü örneğin uzun vadede yeraltı suyuna çok fazla ısı pompalanırsa soğutma etkisi eninde sonunda tükenecektir. Bu nedenle, küresel ısınma sürecinde gelecekteki iklim gelişimi de çeşitli bölgelerin uygunluğunda rol oynamaktadır. Araştırmacılar, analizleri için hidrojeolojik ve iklimsel kriterleri mekansal bir analizde birleştirdiler.
Arsa alanının yüzde 54’ü uygun olur
Sonuç, Almanya’daki düşük sıcaklıkta akifer depolama potansiyelinin bugüne kadarki en ayrıntılı haritasıdır. Ülke alanının yaklaşık yüzde 54’ünün şu anda bir yeraltı suyu rezervuarı olarak çok iyi veya çok uygun olduğunu gösteriyor. Bu öncelikle, alt toprağın oldukça gevşek, gözenekli kayalardan oluştuğu ve bol miktarda ve yavaş akan yeraltı suyunun olduğu alanları içerir. Sert kayalık zemine ve büyük su kütlelerine sahip bölgeler ise uygun değildir.
Buna göre, özellikle Kuzey Almanya Havzasında, Yukarı Ren Grabeninde ve Bavyera’daki Güney Almanya Melas Havzasında yüksek bir potansiyel bulunmaktadır. Orada, yeraltı suyu genellikle yüzeye yakındır ve yeterli miktarda mevcuttur. İklim koşulları da elverişlidir. Bu bölgeler içinde, diğer şeylerin yanı sıra, yeraltı sularının debisinde ve demir ve manganez değerlerinde farklılıklar vardır.
Stemmle, “Sonuç olarak, çalışmamız Almanya’nın akiferlerde mevsimsel ısı ve soğuk depolama için büyük bir potansiyele sahip olduğunu gösteriyor” diyor. Ancak yeraltı sularının akifer depolama tesisi olarak kullanılması su koruma alanları ile sınırlıdır. Çünkü orada, içme suyu üretiminin korunmasına yönelik bu tür sistemlere yalnızca sınırlı ölçüde ve münferit durumlarda izin verilmektedir. Sonuç olarak, ekibin açıkladığı gibi, teknik olarak çok iyi veya uygun alanların yüzde on biri kaybediliyor.
Gelecekte potansiyel artacak
Ek bir tahmin modeline göre, Almanya’da yüzeye yakın düşük sıcaklıktaki akifer depolama potansiyeli önümüzdeki yıllarda artacaktır. Çünkü çok iyi ya da çok uygun alanların 2071 ile 2100 yılları arasında yüzde 13 büyümesi bekleniyor. Bu nedenle, bu iklim dostu ısıtma ve soğutma teknolojisine yapılacak bir yatırım değerli olabilir. Sonuçta, yaygın ısıtma yöntemleri için gereken enerjiden yüzde 75’e kadar tasarruf sağlıyor.
Hollanda, termal akifer depolamada öncüdür: Stemmle ve ekibinin bildirdiği gibi, şu anda dünya çapında kurulu yaklaşık 2.500 akifer depolama sisteminin yüzde 85’i burada bulunuyor. Almanya’da ise bu türden sadece iki fabrika var, biri Bonn’da, biri de Rostock’ta.
Gerektiğinde ısıtma ve soğutma: Termal akifer depolama adı verilen yöntemle, yeraltı suyu binaları ısıtmak ve soğutmak için de kullanılabilir. Isıtılan su yer altında depolanır …
Gerektiğinde ısıtma ve soğutma: Termal akifer depolama adı verilen yöntemle, yeraltı suyu binaları ısıtmak ve soğutmak için de kullanılabilir. Isıtılan su yer altında depolanır …