Les bases de la production d’énergie géothermique

Les centrales géothermiques utilisent la vapeur pour produire de l’électricité. La vapeur provient de réservoirs d’eau chaude trouvés à quelques miles ou plus sous la surface de la Terre.La vapeur fait tourner une turbine qui active un générateur, qui produit de l’énergie géothermique. Il existe trois types de centrales géothermiques : la vapeur sèche, la vapeur flash et le cycle binaire.

Vapeur sèche

Les centrales à vapeur sèche puisent dans les ressources souterraines de vapeur. La vapeur est acheminée directement des puits souterrains jusqu’à la centrale où elle est dirigée vers une unité de turbine/générateur. Il n’y a que deux ressources souterraines connues de vapeur aux États-Unis :

Exemple les Geysers dans le nord de la Californie dans le Parc national de Yellowstone dans le Wyoming, où il ya un geyser bien connu appelé Old Faithful. Puisque Yellowstone est protégé du développement, les seules usines de vapeur sèche dans le pays sont au Geyser.

Flash Steam

Les centrales à vapeur flash sont les plus courantes et utilisent des réservoirs énergie géothermiques d’eau avec des températures supérieures à 360 oF (182 oC). Cette eau très chaude s’écoule à travers les puits du sol sous sa propre pression. Comme il coule vers le haut, la pression diminue et une partie de l’eau chaude se transforme en vapeur.

La vapeur est ensuite séparée de l’eau et utilisée pour alimenter une turbine/générateur. Tous les restes d’eau et de vapeur condensée sont réinjectés dans le réservoir, ce qui en fait une ressource durable.

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Steam binaire

Les centrales à cycle binaire fonctionnent sur l’eau à des températures plus basses d’environ 225-360 degrés F (107-182 oC). Les plantes à cycle binaire utilisent la chaleur de l’eau chaude pour faire bouillir un liquide de travail, généralement un composé organique avec un point d’ébullition faible.

Le liquide de travail est vaporisé dans un échangeur de chaleur et utilisé pour tourner une turbine. L’eau est ensuite réinjectée dans le sol pour être réchauffée. L’eau et le fluide de travail sont séparés pendant tout le processus, de sorte qu’il y a peu ou pas d’émissions atmosphériques.

Actuellement, deux types de ressources énergie géothermiques peuvent être utilisés dans les centrales à cycle binaire pour produire de l’électricité : les systèmes énergie géothermiques améliorés (ESG) et les ressources à basse température ou coproduites.

Systèmes énergie géothermiques améliorés

EGS fournit de l’énergie énergie géothermique en puisant dans les ressources énergie géothermiques profondes de la Terre qui ne sont pas autrement économiques en raison du manque d’eau, d’emplacement ou de type de roche.

Le U.S. Geological Survey estime qu’un potentiellement de 500 000 mégawatts de ressources EGS est disponible dans l’ouest des États-Unis, soit environ la moitié de la capacité de production d’électricité installée actuelle aux États-Unis.

Ressources à basse température et coproduites

Les ressources énergie géothermiques à basse température et coproduites se trouvent généralement à des températures de 300F (150C) ou moins. Certaines ressources à basse température peuvent être exploitées pour produire de l’électricité à l’aide de la technologie du cycle binaire.

L’eau chaude produite est un sous-produit des puits de pétrole et de gaz aux États-Unis. Cette eau chaude est à l’étude pour son potentiel de production d’électricité, ce qui contribue à réduire les émissions de gaz à effet de serre et à prolonger la durée de vie des champs de pétrole et de gaz.