211service.com
Kracht van niet-zo-hete geothermie
Een groot deel van de geothermische bronnen die geschikt zijn voor energieopwekking - die met temperaturen hoger dan 300 ° F - bevinden zich diep onder de grond, buiten het bereik van de huidige technologie. Bronnen met een lagere temperatuur, die in de Verenigde Staten gebruikelijk zijn, worden over het algemeen gebruikt voor verwarming, maar zouden ook een overvloedige energiebron kunnen zijn, als onderzoekers een economische manier zouden vinden om ze om te zetten in elektriciteit.
Ingenieurs bij de United Technologies Research Center (UTRC), een eenheid van United Technologies gevestigd in East Hartford, CT, zegt dat ze een goedkoop systeem hebben ontwikkeld dat gebruik kan maken van geothermische bronnen bij lage temperaturen. De technologie zou met name nuttig kunnen zijn bij het opwekken van elektriciteit uit warm afvalwater dat wordt gegenereerd bij olie- en gasbronnen.
De modulaire krachtcentrale van 200 kilowatt van UTRC kan temperaturen tot 165 ° F omzetten in elektriciteit. De technologie is vergelijkbaar met stoommachines, behalve dat stoom of heet water een fluorkoolwaterstofkoelmiddel verdampt dat de turbine aandrijft. En het koelmiddel heeft een lager kookpunt dan water. Het is moeilijk om een stoommachine op 165 graden [Fahrenheit] te laten draaien, zegt Bruce Biederman, die het project leidt bij UTRC. De omvang van de apparatuur zou enorm zijn en uw turbine zou erg slecht zijn in efficiëntie.
De UTRC-elektriciteitscentrale kan worden gezien als een omgekeerd koelsysteem, en de nieuwe turbine is in wezen een koelkastcompressor die achteruit loopt, zegt Biederman. In plaats van stroom te gebruiken om een temperatuurverschil te creëren, zoals een koelkast doet, zet het een temperatuurverschil om in elektriciteit.
Het bedrijf test nu een unit op afstand warmwaterbronnen resort 100 mijl ten noordoosten van Fairbanks, Alaska. Biederman verwacht dat begin volgend jaar een commerciële energiecentrale klaar zal zijn, nadat ze de betrouwbaarheid van het demonstratiesysteem hebben getest.
Volgens hem zou het systeem gebruik kunnen maken van de grote hoeveelheid warm water die uit de grond wordt gepompt bij olie- en gasbronnen. Alleen al in Texas worden meer dan 12 miljard vaten water uit putten gewonnen. Oliemaatschappijen gooien het afvalwater meestal weg door het opnieuw in de aarde te injecteren; maar ze zouden het kunnen gebruiken om elektriciteit op te wekken. Biederman is van plan om volgend jaar demonstratieprojecten op te zetten bij olie- en gasbronnen in Texas en Nevada.
Dit omgekeerde koelconcept is niet nieuw; maar tot nu toe heeft niemand een efficiënte turbine gemaakt tegen een redelijke prijs, zegt hij. UTRC heeft de kosten laag gehouden door de koelunits van het zusterbedrijf, Carrier Corp., aan te passen en door de productielijn in Charlotte, NC te gebruiken.
Het kleine formaat van het systeem houdt ook de kosten laag en maakt het bruikbaarder, zegt Maria Richards, die de . coördineert geothermisch laboratorium aan de Southern Methodist University in Dallas. Het feit dat het op de achterkant van een dieplader past en naar een bron kan worden gereden, maakt het veel handiger en goedkoper, zegt ze. Het is [zoals het vergelijken] van een mainframecomputer en een laptop. En, net als bij andere hernieuwbare energiebronnen, stimuleren stijgende brandstofkosten de interesse in geothermische energie-eenheden, voegt ze eraan toe.
Gwen Holdmann, vice-president nieuwe ontwikkeling in het warmwaterbronresort in Alaska waar de technologie wordt getest, zegt dat ze 2,2 miljoen dollar hebben uitgegeven aan de geothermische energiecentrale van UTRC, en dat deze zichzelf in vijf jaar terug moet betalen. Het zou zelfs een snellere terugverdientijd kunnen zijn als de brandstofkosten blijven stijgen, stelt ze voor. Voordat de energiecentrale werd geïnstalleerd, verbrandde het resort voor $ 1.000 aan dieselbrandstof per dag om elektriciteit op te wekken, zegt ze. De installatie elimineert die kosten en de schadelijke uitstoot van dieselgeneratoren.
Op dit moment bevinden geothermische energiecentrales zich voornamelijk in het westen van de Verenigde Staten, waar stoom op hoge temperatuur of heet water van nature aan de oppervlakte verschijnt. Het boren van putten om diep onder de grond bronnen op hoge temperatuur te bereiken, kan miljoenen dollars kosten, maar toch kosteneffectief zijn omdat ze efficiënt zijn voor de opwekking van energie, zegt Richards. Tot nu toe was het echter niet economisch om geothermische bronnen met een lagere temperatuur te gebruiken voor energie.
Maar bestaande olie- en gasbronnen, waar elektriciteit opgewekt uit warm afvalwater de oliepompen zou kunnen laten draaien, zou de ideale locatie zijn voor de UTRC-stroommodules, zegt Richards. Ze boren al putten, de putten worden al gebruikt en ze produceren iets dat een secundaire energiebron is.