A geotermikus energia útja a Föld mélyéről a lakásokig

Egyre szaporodnak azok a furcsa építmények, amelyek arra hivatottak, hogy a Föld mélyén elérjék a hőenergiát, illetve az azt magában hordozó termálvizet és a felszínre hozzák. Három fő tényező határozza meg, hogy pontosan hol kezdik meg a fúrásokat. Ézsiás Tamás a Szegedi Tudományegyetemen szerzett geológus diplomát, jelenleg a Geo-Hőterm Kft-nél dolgozik. Ő felel a szegedi termálkutak kiépítési, üzemeltetési és karbantartási feladataiért.

A Szeged környéki geotermikus kutak körülbelül 2000 méteres mélységig jutnak, ahol közel 100 Celsius fokos termálvíz található. Fotó: Kovács-Jerney Ádám

– A termálkutak létesítésének van egy geológiai, egy technológiai és egy társadalmi alappillére. A geológiai oldalnak is van három szegmense, amelyek meghatározzák, hogy milyen a geológiai potenciálja az adott területnek: kell lennie a területen egy olyan tároló kőzetnek, - ami esetünkben megvan, Szeged alatt egy homokkő formáció formájában – ami tele van valamilyen fluidummal, esetünkben termálvízzel, és ez az egész környezet olyan mélységben van, ami elég hőt tud átadni a folyadéknak, ami így tárolni tudja a hőt. A technológiai alappillér, hogy ezt a fluidumot gazdaságosan kitermelhető formában a felszínre tudjuk hozni, ez is egy fontos szegmense a dolognak. Van egy társadalmi oldal is: hiába hozzuk föl ezt a mennyiségű energiát, ha nincsen a felszínen olyan környezet, ami ezt fel tudja venni, tehát egy megfelelő hőpiac – világított rá Ézsiás Tamás, az SZTE alumnusa.

A hőpiac általában egy várost és annak távhőszolgáltatását jelenti, ezért hazánkban is elsősorban települések vagy ipari központok közelében létesítenek termálkutakat. Az 1960-as évektől a Makó és Algyő térségében felfedezett szénhidrogén-lelőhelyeknek köszönhetően a Dél-Alföld geológiailag világszinten is kiemelkedően feltérképezett terület, ami a geotermikus fúrások helyének kijelölését is jelentősen leegyszerűsítette. 2000 méteres mélységből közel 100 Celsius-fokos vizet hoz fel a kút, ami a felszínre érve még mindig 90 fok feletti hőmérsékletű. Maga a fúró önmagában egy technológiai bravúr, amely számos mérnöki kihívást leküzdve működik.

A kútkiképzés az úgynevezett középlyuknál kezdődik. Ebbe teszik azokat a kilencméteres fúrószárakat, amikkel történik a fúrás. Fotó: Kovács-Jerney Ádám

– Egy lefelé szűkülő átmérőjű csőhálózatot kell elképzelnünk, egy teleszkópos szerkezetet. Ennek az oka, hogy különböző szekciókat kell lefúrni, és ez biztosítja azt, hogy a kútnak a stabilitása és a statikája megfelelő legyen. 2000 méter mélységig nálunk ez három szekcióból áll, egy 13 3/8-ad, egy 9 5/8 és egy 5,5 col átmérőjű béléscsövet jelent esetünkben. Ebbe az 5 és feles átmérőjű csőbe vannak beépítve azok a szűrők, amiket az előzetes geofizikai mérések alapján meghatározott, potenciálisan vízadó rétegekhez igazítva helyezünk el – tudtuk meg Ézsiás Tamástól.

Minden kút mellé két másik, úgynevezett visszasajtoló kút is kiépül, amelyeken keresztül a visszapótlás történik, így a vízmennyiség regenerálódik és a visszajuttatott víz ismét felmelegszik a mélyben. A fúrótorony összetett szerkezet, működtetése összehangolt csapatmunkát igényel. Egy központi helyről irányítják, amit a fúrásban jellemző becenéven emlegetnek kutyaháznak („doghouse”).

Ézsiás Tamás, az SZTE alumnusa, egy diffúz gázok (a geotermikus energia hasznosítása során a Föld mélyéből származó termálvíz mellett különféle gázok is felszabadulnak, mint például szén-dioxid, metán vagy kénhidrogén) leszeparálását segítő pályázat keretében társadalmasító feladatokat is ellát a Mondolo Egyesület munkatársaként. Forrás: mondolo.hu

–A fúrásban mindennek van beceneve. Ez az a hely, ahonnan az operátor működteti az egész fúrótornyot. Érdemes kiemelni a tonnamérő eszközt, ami tulajdonképpen a fúrásokat végző szakemberek „szeme”. Innen tudják azt, hogy aktuálisan hol tartanak, ott mi található, nagyjából mire számíthatnak. Látják, hogy az adott művelet során hány tonnával húznak vagy hány tonnával nyomják az adott réteget, abból tudnak becsléseket csinálni és következtetni egy kőzetváltásra vagy egy esetleges megszorulásra is – mutatott rá Ézsiás Tamás.

Ha a geológusok számításai és a fúrást végző szakemberek munkája is jól sikerül, akkor a több kilométeres mélységből eljut a felszínre a termálvíz. Ahhoz, hogy a lakásokban, intézményekben is érezhető legyen a melege, még egy fontos köztes állomásra is szükség van. Ez a fűtőmű, amely összekapcsolja a már kiépített távfűtő rendszerrel.

Az, hogy a termálenergiát bejuttassák egy hagyományos fűtési rendszerbe, nem evidens.

– Számos pontján a termálrendszer tartalmaz olyan fejlesztéseket, amiket hosszú évek munkájaként tudtunk megvalósítani. Ezeknek a rendszereknek a létesítése előtt már elkezdődött a távhőrendszerek korszerűsítése, ezek több százmilliós nagyságrendben értendők fűtőművenként, hogy egyáltalán olyan konstrukciót alakítsunk ki, amiben energiahatékonyan át tudjuk venni a termálhőt – mondta el Dr. Bozsó Gábor, a Szegedi Távfűtő Kft. műszaki igazgatója, az SZTE Földrajz- és Földtudományi Intézet intézetvezető-helyettese. Minél hidegebb van, annál magasabb hőmérsékletű vizet kell elküldenie a távhőszolgáltatónak a lakások, intézmények felé.

Dr. Bozsó Gábor a fűtőművet mutatja, amely lehetővé teszi hogy a geotermikus energia (nem maga a termálvíz, csak a hő) a hagyományos távfűtőrendszerbe kerülhessen. Fotó: Kovács-Jerney Ádám

– Az állandó 90 fokosnak tekinthető termálvíz önmagában tökéletesen képes kielégíteni ezt az igényt, és ahogy egyre hidegebbre fordul a külső hőmérséklet, úgy a kút felől jövő energia sem lesz már önmagában elegendő, ilyenkor el kell indítani a gázüzemet is. Ezért szoktuk azt mondani, hogy tulajdonképpen az enyhe idő a termálfölhasználásnak a legjobb időszak, mert ilyenkor teljes egészében föl tudjuk használni a kitermelt energiát – mondta el Dr. Bozsó Gábor.

A Szeged környéki geotermikus kutak a víz mellett nagy mennyiségű metángázt is a felszínre hoznak. A jövőben a szakemberek ezt a diffúz gázt elégetik, amivel további hőt kapnak a fűtéshez, illetve az üvegházhatású metángáz az égés során átalakul szén-dioxiddá, amely huszonháromszor kevésbé üvegházhatású, mint a metán. Ez a fejlesztés tehát energetikai és környezetvédelmi szempontból is hasznos lesz. A lakásokban és az intézményekben pedig egyre több helyen lesz érezhető az a meleg, amely a Föld mélyéről érkezik.

Lévai Ferenc

Fotó: Kovács-Jerney Ádám