GEOTERMIKUS POTENCIÁL HASZNOSÍTÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI KELET-MAGYARORSZÁGON



Hasonló dokumentumok
A geotermikus energiában rejlő potenciál használhatóságának kérdései. II. Észak-Alföldi Önkormányzati Energia Nap

A GEOTERMIKUS ENERGIA ALAPJAI

Gépészmérnök. Budapest

GEOTERMIA AZ ENERGETIKÁBAN

Geotermikus távhő projekt modellek. Lipták Péter

A magyar geotermikus energia szektor hozzájárulása a hazai fűtés-hűtési szektor fejlődéséhez, legjobb hazai gyakorlatok

A geotermikus hőtartalom maximális hasznosításának lehetőségei hazai és nemzetközi példák alapján

DE TEK TTK Ásvány- és Földtani Tanszék

Hogyan készül a Zempléni Geotermikus Atlasz?

Hajdúnánás geotermia projekt lehetőség. Előzetes értékelés Hajdúnánás

MTA-ME ME Műszaki Földtudományi Kutatócsoport


A megújuló földhő környezetbarát bányászata

Gızmozdony a föld alatt A geotermikus energia

A hazai termálvizek felhasználásának lehetőségei megújuló energiaforrások, termálvízbázisok védelme

A GEOTERMIKUS ENERGIAHASZNOSÍTÁS INNOVÁCIÓS LEHETŐSÉGEI MAGYARORSZÁGON KERÉKGYÁRTÓ TAMÁS

Vízkutatás, geofizika

TERMÁL-INNOVÁCIÓ AZ ÉSZAK-ALFÖLDI RÉGIÓBAN

A GEOTERMIKUS ENERGIA

ÉRTÉKVADÁSZAT A RÉGIÓBAN Small & MidCap konferencia a BÉT és a KBC közös szervezésében október 11. Hotel Sofitel Budapest

A geotermia ágazatai. forrás: Dr. Jobbik Anita

TERMÁLVÍZ VISSZASAJTOLÁSBAN

EGS Magyarországon. Kovács Péter Ügyvezető igazgató Budapest, június 16.

GeoDH EU Projekt. Budapest november 5. Kujbus Attila ügyvezető igazgató Geotermia Expressz Kft.

Geotermikus fűtési rendszerek - egy műküdő rendszer tapasztalatai

A TRANSENERGY projekt (Szlovénia, Ausztria, Magyarország és Szlovákia határokkal osztott geotermikus erőforrásai) kihívásai és feladatai

Geotermikus Energiahasznosítás. Készítette: Pajor Zsófia

A Pannon-medence szénhidrogén rendszerei és főbb szénhidrogén mezői

Megvalósíthatósági tanulmányok. Vecsés és Üllő geotermikus energia felhasználási lehetőségeiről

Hidrodinamikai vízáramlási rendszerek meghatározása modellezéssel a határral metszett víztesten

energiatermelés jelene és jövője

A geotermia új lehetősége Magyarországon: helyzetkép az EGS projektről

Készítette: GOMBÁS MÁRTA KÖRNYEZETTAN ALAPSZAKOS HALLGATÓ

BINÁRIS GEOTERMIKUS ERŐMŰVEK TECHNOLÓGIAI FEJLŐDÉSE TŐL NAPJAINKIG

Geotermia az Önkormányzatok számára Szakmapolitikai Konferencia Szeged, május 28. Meddő CH-kutak geofizikai vizsgálatának

Komplex geofizikai vizsgálatok a Győri Geotermikus Projekt keretében 2012 és 2016 között

A GeoDH projekt célkitűzési és eredményei

Készítette: Csernóczki Zsuzsa Témavezető: Zsemle Ferenc Konzulensek: Tóth László, Dr. Lenkey László

Geotermikus alapú kombinált alternatív energetikai rendszertervek a Dél-alföldi Régióban. Dr. Kóbor Balázs SZTE / InnoGeo Kft

A fenntartható geotermikus energiatermelés modellezéséhez szüksége bemenő paraméterek előállítása és ismertetése

Geotermikus fűtési rendszerek - egy működő rendszer tapasztalatai

Integrált földtani, vízföldtani és geotermikus modell fejlesztés a TRANSENERGY projekt keretében

Termálvíz gyakorlati hasznosítása az Észak-Alföldi régióban

Sósvíz behatolás és megoldási lehetőségeinek szimulációja egy szíriai példán

Geotermia az NCST-ben - Tervek, célok, lehetőségek

A Föld főbb adatai. Föld vízkészlete 28/11/2013. Hidrogeológia. Édesvízkészlet

Környezetgazdaságtan alapjai

A megújuló energiahordozók szerepe

Szegedi Tudományegyetem Geotermia. Dr. Kiricsi Imre Dr. M. Tóth Tivadar

A TERMÁLVÍZ HULLADÉKHŐ- HASZNOSÍTÁSÁT TÁMOGATÓ KIFEJLESZTÉSE. Dr. Országh István ONTOLOGIC Közhasznú Nonprofit Zrt Debrecen, Egyetem tér 1.

Vállalati szintű energia audit. dr. Balikó Sándor energiagazdálkodási szakértő

Közép-Magyarországi Operatív Program Megújuló energiahordozó-felhasználás növelése. Kódszám: KMOP

geofizikai vizsgálata

A földtani, vízföldtani, vízkémiai és geotermikus modellezés eddigi eredményei a TRANSENERGY projektben

Geotermikus energia. Előadás menete:

Vízminőség, vízvédelem. Felszín alatti vizek

Geofizika alapjai. Bevezetés. Összeállította: dr. Pethő Gábor, dr Vass Péter ME, Geofizikai Tanszék

A geotermális energia energetikai célú hasznosítása

GEOTERMIKUS ENERGIA HASZNOSÍTÁSA

2010. Geotermikus alapú hő-, illetve villamosenergia-termelő projektek előkészítési és projektfejlesztési tevékenységeinek támogatása

A komplex geotermikus hasznosítási rendszer és a magyar szerb termálvízbázis-monitoring

HARTAI ÉVA, GEOLÓGIA 3

HÓDOSI JÓZSEF osztályvezető Pécsi Bányakapitányság. Merre tovább Geotermia?

Langyos- és termálvizek a Tokajihegység. Fejes Zoltán Szűcs Péter Fekete Zsombor Turai Endre Baracza Mátyás Krisztián

Szekszárd távfűtése Paksról

Trícium ( 3 H) A trícium ( 3 H) a hidrogén hármas tömegszámú izotópja, egy protonból és két neutronból áll.

A TRANSENERGY TÉRSÉG JELENLEGI HÉVÍZHASZNOSÍTÁSÁNAK ÁTTEKINTÉSE

GÁZÁTADÓ ÁLLOMÁSOK GEOTERMIKUS FŰTÉSE Dr. Zsuga János PhD FGSZ ZRt.

Az Alföld rétegvíz áramlási rendszerének izotóphidrológiai vizsgálata. Deák József GWIS Kft Albert Kornél Micro Map BT

Geotermia Expressz Mérnöki Tanácsadó Iroda Kft. Kujbus Attila ügyvezető igazgató Kezeljük helyén az EGS típusú geotermikus erőmű lehetőségeit

A geotermikus energiahasznosítás jogszabályi engedélyeztetési környezete a Transenergy országokban

EEA Grants Az izlandi geotermikus rövidkurzus általános bemutatása

Hőszivattyús rendszerek. HKVSZ, Keszthely november 4.

VÍZTELENÍTŐ KUTAK HOZAMVÁLTOZÁSA LIGNITKÜLFEJTÉSEKBEN

Az 55/2016. (XII. 21.) NFM rendelet a megújuló energiát termelő berendezések és rendszerek műszaki követelményeiről

A landaui és az insheimi geotermikus erőművekben tett látogatás tapasztalatai

Szénhidrogén és geotermikus koncessziók helyzete, bányászati aktualitások

Magyarország Műszaki Földtana MSc. Magyarország nagyszerkezeti egységei

Megbízó: Tiszántúli Vízügyi Igazgatóság (TIVIZIG) Bihor Megyei Tanács (Consiliul Judeţean Bihor)

A geotermia hazai hasznosításának energiapolitikai kérdései

Földhőszondás primer hőszivattyús rendszerek tervezési és méretezési elvei

Nemzeti adottságunk a termálvízre alapozott zöldséghajtatás. VZP konferencia Előadó: Zentai Ákos Árpád-Agrár Zrt.

energetikai fejlesztései

Földtani alapismeretek III.

Sz.G. - Gyakorlati mélyfúrás-geofizika 5. éves geofizikus hallgatóknak 1

A TERMÁLKARSZT VÍZTESTEK BEMUTATÁSA AZ ÉKÖVIZIG MŰKÖDÉSI TERÜLETÉN

Fodor Zoltán MÉGSZ Geotermikus Hőszivattyús Tagozat Elnöke

Az enhome komplex energetikai megoldásai. Pénz, de honnan? Zalaegerszeg, 2015 október 1.

Hogyan szennyezik el a (víz)kutak a felső vízadókat?

EEA Grants Norway Grants A geotermikus energia-hasznosítás jelene és jövője a világban, Izlandon és Magyarországon

A GEOTERMIKUS ENERGIA TERMELÉS ÉS HASZNOSÍTÁS HAZAI ÉS NEMZET ZI GYAKORLATA

Hévizek hasznosíthatóságának lehetőségei

Ivóvízbázisok sérülékenysége a klímaváltozással szemben. Rotárné Szalkai Ágnes, Homolya Emese, Selmeczi Pál

2009/2010. Mérnöktanár

Kombinált napkollektoros, napelemes, hőszivattyús rendszerek. Beleznai Nándor Wagner Solar Hungária Kft. ügyvezető igazgató

Geotermikus kutatások az MFGI-ben. Tóth György, Merényi László MFGI

Geotermális energiát hordozó vízkincsünk fenntartható hasznosításának vízgazdálkodási és energetikai kérdései

SZENNYVÍZ HŐJÉNEK HASZNOSÍTÁSA HŰTÉSI ÉS FŰTÉSI IGÉNY ELLÁTÁSÁRA. 26. Távhő Vándorgyűlés Szeptember 10.

Hatékony energiafelhasználás Vállalkozási és önkormányzati projektek Kohéziós Alap támogatás Költségvetés kb. 42 md Ft

Vajon kinek az érdekeit szolgálják (kit, vagy mit védenek) egy víztermelő kút védőterületének kijelölési eljárása során?

Átírás:

GEOTERMIKUS POTENCIÁL HASZNOSÍTÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI KELET-MAGYARORSZÁGON Kozák Miklós* és Mikó Lajos** *Debreceni Egyetem Ásvány- és Földtani Tanszék 4010 Debrecen Egyetem tér 1. E-mail: kozakm@puma.unideb.hu ** Magyar Geológiai Szolgálat Alföldi Területi Csoportja 4032 Debrecen Wesselényi utca 6. III/12. Előzetes helyzetkép A hőmozgás az univerzum dinamikus fejlődésének és anyagevolúciójának egyik kulcsfontosságú tényezője. Még közvetlenebbül érzékelhető és bizonyítható a hő szerepe a földi geológiai fejlődésben, a belső és a külső övek differenciálódásában és energetikai változásaiban. Az endogén és exogén erők lényegében hőanomáliák okozta anyag és energiaáramlások a földköpenyben (konvekciós magmaáramok), illetve a mobilis külső földövekben (szélrendszerek, vízkörforgás). E részrendszerek érintkezési zónájának határfelületi jelenségeként, bonyolult kölcsönhatások eredményeként alakulnak ki az élet feltételei és maga az élővilág. A klímaváltozások napjaink aktualitásai között kulcsfontosságú kérdéssé emelik a földtörténeti léptékű hőmérsékleti ingadozásokat, amelyek a több mint 3,5 milliárd éves bioevolúcióban a nagy kihalások, faunavándorlások, flóraváltozások és evolúciós megújulások okozói voltak a globális lehűlések és felmelegedések által. A hő jelentőségét az emberiség fejlődésének kezdete óta érzékeli, az élet forrásának tartja és valamilyen formában hasznosítja (pl.: hévforrások, mezőgazdaság, tengeráramlások). A földhő mértékét és jelentőségét a vulkáni működésen, katasztrófákon, valamint a felszín alatti bányászat során szerzett tapasztalatok révén igen régóta érzékeljük. Tudományos igényű vizsgálatára és hasznosítására azonban a régóta létező, és az ipari forradalmat követően rohamos fejlődésen átmenő mélyfúrás technika, illetve a 20. század elején kifejlődő geofizika kutatásai által kerülhetett sor. A földfelszín alatti ún. belső földövekben a radioaktív izotópok (rádium, tórium, kálium) bomlásából hő termelődik. Ennek felszínre irányuló árama a geotermikus energia. Az egységnyi felületen időegység alatt áthaladó hőmennyiség a földi hőáram (watt/m 2 ), a hőmérséklet mélység felé történő növekedése a geotermikus mélységlépcső (m/ C), ennek reciproka a geotermikus gradiens ( C/m, gyakrabban C/100m). A geotermikus mélységlépcső értéke földi átlagban 33 m/ C, míg hazánkban mindössze 18-22 m/ C. A Földön 1995-ben mintegy 5600 MW geotermikus energiát termelő hőerőmű működött, de a más módon felhasznált geotermikus energia mennyisége ennek a többszörösét is meghaladja. A geotermikus energia felszíni megjelenési formái a gejzírek, hévforrások, fumarolák, stb. A Föld hőjéből nyert elektromos energia egyes országokban már ma is magas érték (pl. El Salvador- 40%, Nicaragua- 28%, stb.). Erőművi felhasználás esetén 1kWh elektromos energia előállításához 10kg gőz MSZET kiadványai No 2. 11

szükséges, tehát egy több 100 MW-os erőmű nagy térfogatú és magas hőmérsékletű vízgőz rendszer jelenlétét kívánja meg. Földünk másodpercenkénti teljes hővesztesége kb. 7,7x10 12 cal/sec. (3,2x10 13 J). Egyes számítások szerint a prekambrium óta lezajlott vulkanizmus által előállt hőveszteség becsülhető értéke 2x10 10 cal/sec. (8,37x10 10 J). Mivel ennek időbeli és térbeli eloszlása egyenlőtlen, így átmenetileg fokozza és helyenként életben tartja azokat az anomáliákat, amelyek a felszínközeli zónában hipertermális hidrogeológiai hévízmezők kialakulását eredményezhetik. Ezek élettartama 1-10 mill. év nagyságrendű lehet aszerint, hogy ismétlődő jellegű folyamatról (riftesedés magmatizmusa), vagy rövid időtartamú folyamatról van szó (kontinentális vulkanizmus). A geotermikus adottságok földtani-hidrogelógiai alapjai A Kárpát-medence uralkodóan kontinentális ( szialikus ) kérgének nagyon erőteljes szerkezeti összetördeltsége, gyüredezettsége és pikkelytakarós jellege alapvetően összefügg azzal a ténnyel, hogy a térség sorozatosan ki volt téve a bajkáli, a kaledóni, a variszkuszi (hercíni), majd az alpi hegységképeződés szerkezeti mozgásainak, nagyon erőteljes az alaphegységi aljzat szerkezeti feldarabolódása, északkelet-délnyugati pásztákra tagolódása és haránttörésekkel való szabdaltsága. E sakktábla szerkezetet egy átlagosnál vékonyabb kéreg (25-27 km) jellemzi, melyben fejlett feltolódási zónák, tektonikus breccsaövek, egymást követő vályús süllyedékek és pikkelyes feltolódások jellemzik (1/a és 1/b ábra). Rábamenti metamorfit összlet Sopron-fertőrákosi metamorfit összlet Kőszeg-Rohonci összlet [jura- kréta] Pelsoi szerkezeti egység [mezozóos karbonátos sorozat] [ópaleozóos krist. palák, variszkuszi gránitok sorozat] Közép- Magyarországi szerkezeti öv [főleg triász karbonátok] Drávamenti kristályospala komlexum [paleozóos] Bükki mezozoikum [főleg triász, jura] mészkő, agyagpala Ipolymenti kristályospala összlet [paleozoikum] Miskolc Hévíz Budapest Harkány Szeged Eger H.szoboszló Szolnok Mórágyi gránitos migmatit komplexum [felső paleozoikum] Villányi újpaleozóos- mezozóos öv Uppony-szendrői paleozikum Debrecen Zempléni szerkezeti egység [főleg paleozóos] Szolnok-máramarosi (alföldi) flis öv [f-kréta - paleogén] Közép-alföldi migmatit komplexum [késő paleozóos] Békési kristályospala komplexum [paleozóos- prepaleozóos] 1/a ábra Hazánk paleo-mezozóos alaphegységi aljazatának szerkezete a kainozóos fedőüledékek elhagyásával MSZET kiadványai No 2. 12

1/b. ábra Kelet-Magyagrország É-D-i földtani szelvénye mélyfúrások és a szeizmikus geofizikai felvételek alapján A felszín alatti vízkészlet, amely a geotermikus energiát felveszi és közvetíti, alapvetően két nagy képződménycsoporthoz tartozik, az eltemetett triász mészkő összletekhez és a felső pannóniai sziliciklasztos homok-homokkő összetételű medenceüledékekhez. A törések és breccsaövek a víz termogravitatív leszivárgását és feláramlását teszik lehetővé. Termokarszt peremi hévforrásaink (Hévíz, budai termális vonal, Eger, Miskolc- Tapolca), valamint a 19. századnak főleg a Zsigmondy testvérek, Vilmos és Béla, nevéhez kötődő első sikeres termálvíz fúrások (pl.: Harkány, Városliget) már jelezték, hogy a repedezett és karsztos paleo-mezozóos alaphegységi medencealjzatban, valamint egyes artézi víz tároló kainozóos (pl.: pannóniai) rétegben jelentős termálvíz kincs tározódik. A víz- és szénhidrogén kutatások az 1920-as évektől napjainkig tucatszámra tárták fel a felszín alatti tároló szerkezeteket, rengeteg információt nyújtva ezek készleteiről, hőmérsékleteiről és telepenergiáiról. Különösen Pávai-Vajna Ferenc kutatásai nyomán tárultak fel számos helyütt hévízmezők, köztük a ma már méltán Európa hírű alföldi fürdővárosok, Hajdúszoboszló és Debrecen termális gyógyvizei. Napjainkra a Kárpát-medence mélyfúrásokkal és geofizikailag a világ legsűrűbben megkutatott területei közé tartozik. Különösen a szénhidrogén kutatások nyújtottak nagy tömegű információt és mára már az üzemelő hévízkutak több évtizedes tapasztalatai is hasznos adatbázist jelentenek a szakszerű geotermikus energiagazdálkodáshoz. Sajnálatos, hogy a geotermika, mint az alternatív energiafajták egyik legperspektivikusabb kutatási ága meglehetősen mostoha és gazdátlan terület volt és csupán az ezredfordulót követően került sor olyan miniszteriális szintű döntésre, amely a Magyar Geológiai Szolgálat hatáskörébe utalta a geotermikus adatok egységesített rendszerű országos és regionális nyilvántartását, adatbázis építését és az egységes gazdálkodás alapjainak lerakását. MSZET kiadványai No 2. 13

A földhő kinyerés mélységi övei és lehetőségei Az előzőekben vázolt földtani kép és a mélyfúrások, valamint geofizikai szelvények alapján szerzett információs bázis kirajzolják, hogy Magyarország geotermikus energiakészletének kitermelése termálvízkivétel segítségével kb. 3000 m mélységig lehetséges, ameddig víztartó szerkezetek és vízutánpótlás feltételezhető. A mélység növekedésével azonban rohamosan csökken a porozitás és a vízutánpótlódás lehetősége. A víztartó szintek alatti termikusan felfűtött úgynevezett forró-száraz kőzetekből (Hot- Dry Rock) az angol név kezdőbetűinek rövidítésével megnevezett HDR módszer (2. ábra) nyújt hőkinyerési lehetőséget. Esetenként nagy nyomás alatt mesterségesen alakítunk ki repedéshálózatot, amennyiben az nem adott és ezután fúrott kútpárral cirkulációs rendszerben juttatjuk el és nyerjük ki a hő felvételére és szállítására alkalmas vízmennyiséget. vízzáró rétegek összesült repedezett tufa magmás test mesterségesen repesztett kőzet hőáramlás 2. ábra Forró-száraz kőzet (HDR) hőkinyerésének elvi vázlata kútpárral Ezzel a technikával, elvileg, a medencealjzatunk minden olyan része hőtermelésbe állítható, ahol egyébként a hőáram kedvező, a rendszer relatíve zárt és vízkészlete vagy nincs, vagy zárt terű és fosszilis. Hévíztartó felszín alatti képződmények, elsősorban a triász mészkövek, valamint a felső-pannóniai homok-homokkő összletek, ahol a mélység már eléri a termikus műrevalóság határértékét. A városligeti hévízadó mélyfúrás, az egri strand viszonylag kis mélységű fúrása, vagy a miskolci Augusztus 20 Strandfürdő kútjai jelzik, hogy a termikus mélykarszt a hegységperemtől távolodva változó mélységben csapolhatók meg, mivel oda a felszíni leszálló karsztöv hidegvize leszivárog, majd onnan a vezető rétegek felső zónájában visszaáramlik a karsztperemi hévforrások irányába, vagy törések mentén közvetlenül a felszín felé. Ez azonban nyitott és sérülékeny vízbázis, ahol a túlzott termelés a hévízmező tartós lehűlését okozhatja. A felső-pannóniai hévíztároló rétegek viszonylag bőséges vízutánpótlódással rendelkeznek a felettük települő pleisztocén-holocén durvább törmelékes folyóvízi üledéksor vízkészletéből, illetve a beszivárgási ablakok (pl.: Nyírség) csapadékából. Debrecen esetében az e rétegekre telepített északi termálvizes kútsor 700-1050 m MSZET kiadványai No 2. 14

közötti mélységből 5-15 m vastag fő vízadó szintekből 25-30 térfogat % porozitás mellett talpmélységtől függően 40-70 C közötti kifolyó vizet szolgáltat. Sajnos, a máig kitermelt több 10 millió m 3 hévíz meghaladta az utánpótlás mennyiségét, így az 1930-as évektől napjainkig az eredetileg pozitív, szabad kifolyású kutak nyugalmi vízszintje ma már közel 60 m-rel mélyebben húzódik. Hajdúszoboszló hévízkútjai 700-1500 m mélységből 30 % porozitású, átlagosan 10 m vastag lencseszerű hévíztárolóból 1926 óta szolgáltatnak 70 C körüli hőfokú vizet. A szentesi hévízmező a közeli cserebökényi és fábiánsebestyéni területekkel együtt közel 100 km 2 -es kiterjedésű. A több szintes hévíztartó rétegcsoport 1300-2500 m között 3 nagy un. termelő emeletben lett megcsapolva. A szabad kifolyást a fokozott termelés miatt (több mint 33 db kút) ma már itt is veszély fenyegeti. Mint az 1. és 3. ábra szemlélteti a mélyülő medencesüllyedékekben mélyebben húzódó pannon vízadók vízhőmérséklete a dél-tiszántúlon a legkedvezőbb, de itt is csupán kis-közepes entalpiájú (<150 C). Hasonló a hőkép termokarsztjaink túlnyomó részénél is. É Miskolc Eger Nyíregyháza Szolnok Hajdúszoboszló Debrecen 50-60 C 60-70 C Szentes 70-80 C Szeged 80-90 C >90 3. ábra Kelet-Magyarország felső-pannon képződményeinek hévízkészlete és a Bükk peremi termogravitatív termokarszt rendszerek vízmozgási irányai A felszín közeli felső 80-100 m (max. 250 m) vastagságú réteg összlet geotermikus hőtartaléka bár ez az öv klímatikus hatások alatt áll, illetve a leszivárgó, keveredő csapadék eredetű vízutánpótlás miatt relatíve alacsony hőmérsékletű és potenciálisan szennyezés veszélyeztetett (ipari és öntözővizek), szintén kiaknázható. E célra kísérletezték ki a horizontális és vertikális telepítésű, un. hőszondákat, amelynek lényege a következő. Horizontális elrendezésű szondánál néhány méter mélységben telepítenek síkban elhelyezett gyakori görbületekkel megnövelt hosszúságú csővezetéket. Vertikális elrendezésnél (4. ábra) fúrólyukat töltenek ki palástcementtel, belehelyezve az U alakban elrendezett csővezetéket. Mindkét szonda esetén keringető szivattyúval juttatnak le olyan hőcserélő folyadékot, amely érzékenyen reagálva akkumulálja az akár 1-3 C-os hőkülönbségeket is. A folyadék lehet ammónia, vagy olyan ennél is érzékenyebb fluidum, amelyhez hasonlót a hasonló, de fordított elven működő hűtőgépekben alkalmaznak. A folyadék hőszivattyún halad keresztül, amely expanziós és kompressziós térfogat változtatással lehűti a lemenő fluidumot és komprimálja a visszaérkezőt, hőcserélővel csapolva meg az előállt hőkülönbözetet. MSZET kiadványai No 2. 15

gazdaságos mélység 50-250 m 4. ábra A vertikális hőszonda egyszerűsített telepítési szelvényrajza Termelési tapasztalatok, működő és tervezett rendszerek A termokarsztjaink természetes vízmegcsapolásai önszabályozó rendszerek, míg a rátelepített mélyfúrások nehezen modellezhető módon már eddig is megbolygatták a termogravitatív cirkuláció egyensúlyát. Így a mélykarsztra csak nagyon körültekintő és a rendszer egészét modellező hatásvizsgálatok alapján telepíthetünk újabb vízkivételi objektumokat. HDR rendszerű hőkivételre a Brit szigeteken és Arizóna területén ismerünk jól működő példákat. Esetünkben ennek olyan régiókban lehet jelentősége, ahol a paleomezozóos kristályos alaphegységi aljzat feltolódásai a medencekitöltő üledékek alatt kiemelkedő vonulatokat és jó hővezető képességük folytán un. hőkupolákat alkotnak. Egy ilyen esetre dolgozták ki az un. Érmelléki Geotermikus Erőmű tervét (Tanzenberger S., 2003) Álmosd, Bagamér, Kokad környékére. Két típusú projekt egyik része a pozitív hőanomáliával jellemzett alaphegységi hőkupolát megcsapoló fúrásokra települ, amely nagy entalpiájú geotermikus rezervoárnak tekinthető. A magasabb helyzetű közepes entalpiájú rezervoár a felső-pannóniai rétegek termálvizét használja fel. Termelőkúttá meddő szénhidrogén fúrások lennének kialakítva, melyekhez visszasajtoló kutak csatlakoznak. Az alaphegységi projekt 240 m 3 /h/kút hozam mellett 150 C-os kútfej hőmérsékletnél gazdaságosan működtethető. A fedőhegységi projekt 90 m 3 /h/kút hozam mellett 80 C-os kútfej hőmérséklettel kapcsolódik a rendszerbe. Összesen tehát 2000 m 3 /nap termálvíz kitermelése mellett több hőlépcsőben 56,6 MWh termikus energia állítható elő 21 MWh villamosenergia tervezett kapacitásra. A gázhozam 720-1440 m 3 /h, a munkaközeg izobután/vizes ammónia, a termikus rész hatásfoka mintegy 90 %-ra becsülhető. A hagyományos földhő hasznosítás természeti anyag felhasználásával történik, amely esetünkben a termálvíz. Ezzel szemben a földhő szondák esetében mesterségesen bejuttatott hőcserélő folyadékot keringetünk a hőkivételi rendszerben. Létezik egy kombinált megoldás is, amelynél a kitermelt és visszasajtolt termálvíz hőjét hőcserélővel megcsapolva, azt egy csekély sótartalmú, zárt rendszerű folyadékáram MSZET kiadványai No 2. 16

közvetíti a fogyasztóhoz. Ilyen esetekben, kazánban történő felmelegítés esetén is jelentős energia megtakarítást adhat a földhőből származó előmelegítésre használt hőmennyiség. Párizs egyik elővárosában évtizedek óta működik egy olyan hőszivattyúval működő kombinált geotermikus lakótelepi távfűtő rendszer, amelynek 270 m 3 /h óra hozam mellett 57 C hőmérsékletű vízzel 4000 lakás fűtéséhez segítenek hozzá (5. ábra). Az évi fűtőolaj megtakarítás több mint évi 2760 tonna. 5. ábra Párizsi geotermikus hőszivattyús távfűtő rendszer Szolnokon 1988-ban a Széchenyi lakótelepen fúrtak le és képeztek ki fűtési célú geotermikus energia termelésre egy 1350 m-es un. száraz lyukat (6. ábra). A fúrólyukban (geotermikus kút) 1200 kg ammóniát keringetnek napi 12-14 üzemórán át. Az ammónia a fúrásban lefelé haladva felmelegszik, a talp 80 C-os hőmérsékletén fölforr és 7 bár nyomású gőzként áramlik vissza felfelé. A hőkivétel 8,6-11,5 GJ/nap. Az ammónia gőz gravitációsan visszafolyik a kiinduló tartályba. Az első hőcserélőben még az un. biztonsági kör 10-15 m 3 -nyi vize kering, ami a fűtőkör belső hőcserélőjében adja át hőjét az un. hálózati víznek. Hőcserélős és hőszondás földhő energia kivételre egyre több hazai példa szolgáltat tapasztalatokat. Debrecenben jelenleg 1 db. 80 méteres hőszonda működik (Bartók Béla út), Szirmabesenyőn a horizontális telepítésű sekélyszondára találunk működő példát, de szórványosan már Nyíregyháza körzetében és a Duna-Tisza közén is megjelentek földhőszondák. A hőszivattyús hőenergia termelés kényelmesen telepíthető, kis helyigényű és a beruházás nagyságától függően néhány év alatt megtérülő környezetbarát energiakivételi rendszer. Ennek telepítésében, gyakorlati felhasználásában a hazai energiaszektor közel egy évtizedes lemaradással követi az élen járó európai országokat, holott a geotermikus energia hasznosítása terén hazánk az 1990-es évek elején még előkelő helyen állt a rangsorban. MSZET kiadványai No 2. 17

6. ábra A szolnoki Széchenyi lakótelep kísérleti referencia kútjának hőtermelő rendszere Termálvíz hasznosítás Összefoglalóan megállapíthatjuk, hogy az anyagfelhasználással történő hagyományos földhő hasznosítás 70 év gyakorlata alapján általánosan elterjedt az Alföld egyes körzeteiben. Elsődleges fölhasználása a hőtartalmat és gyógyhatást hasznosító fürdőüzem és balneoterápia. Legismertebb példái: Északi-Középhegység pereme (Egerszalók, Mezpkövesd, Kács, Miskolc- Tapolca, stb.) Észak-alföldi süllyedék (Tiszafüred, Hajdúnánás, stb.) Belső flis öv (Szolnok, karcag, Hajdúszoboszló, Debrecen, stb.) Dél-alföldi részsüllyedékek (Békés, Makó, Szentes, stb.) Kommunális hasznosításra a jászságban ismerünk példát, ahol a termális ivóvizet hőelvonással hűtik megfelelő hőmérsékletűre, felhasználva a felszabadított hőmennyiséget. Ipari célokra az azóta megszüntetett debreceni bőrgyár hévízkútja szolgáltatott működő példát. Mezőgazdasági hasznosításra legszemléletesebb a Hajdúszoboszlón megvalósított kertészeti célú alkalmazás, valamint a Hajdú-Bihar megyében kísérleti jelleggel beindított trópusi haltenyésztés. A több lépcsős komplex hasznosításra mind Hajdúszoboszló, mind Földes (fürdő, üvegház), mind pedig Szentes kitűnő példát nyújt. Utóbbi az első kútcsoport létrehozása után nemzetközi szintű modellt jelentett, ahol kórház, lakótelep, fürdő üzem és üvegházi fürdés céljaira több lépcsősen hasznosították a termálvizet. Hazánkban 1986-ban a hasznosított hévíznyerő helyeink 50 %-a a fürdő- és ivóvíz ellátásban kapott szerepet. A hévízhasznosításra szánt mélyfúrású kutak száma ekkor 1019 MSZET kiadványai No 2. 18

db volt. A természetes geotermikus energiával kiváltott kőolaj mennyisége 1993-ban kb. 100000 t volt. Ezáltal a légkör szennyezéséből elmaradt kb. 162 t CO 2, 700 t CO, 220 t NO 2 kibocsátás. A jelenlegi kis és közepes mélységű hőkészletek nagyobb arányú felhasználásával fűtésre és áramtermelésre kb. 1 millió t kőolaj lenne kiváltható. Földünkön 1989-ben 13 060 MW volt a geotermikus energia felhasználás, csupán kis entalpiájú tárolókból. Az igazán nagy lehetőségeket azonban részben a mélykéreg hőfluxus kiaknázása jelentheti, s ennek terén hazai adottságaink jónak mondhatók, másrészt, pedig a sekélyhőszondák és hőszivattyúk bárhol telepíthető rendszere, illetve a hagyományos és az anyagfelhasználás nélküli kombinált, több lépcsős hasznosítású rendszerek jelenthetik. Ezek együttesen az ország csaknem minden területén jelentősen hozzájárulhatnak a drága önköltségű energiaszektor terheinek csökkentésére. Ehhez azonban országosan egységes energiapolitika szükséges, amelyben prioritást, adott esetben adókedvezményeket élveznek a környezetbarát, energiatakarékos alternatív energiatermelési beruházások és fejlesztések. Bár az új környezetvédelmi előírások kötelezően előírják a termálvíz kitermeléssel párhuzamos vízvisszasajtolást, ennek gyakori be nem tartása és visszamenőleges hatállyal nem alkalmazható volta miatt a rétegenergiák csökkenése a vízbázisú hőrezervoárok hőkészletének tartós és fokozatos hűlése várható. Mindez sürgeti az anyagfelhasználást nem jelentő technológiák minél gyorsabb és hatékonyabb fejlesztését. Az elmondottak mellett szól a mélyfúrású kutakkal történő hőkitermelés nagy fajlagos költsége is, amely nehezíti a magánerős beruházásokat. Jelenleg 1 folyóméter vízkutató fúrás, a kötelező geofizikai és kúthidraulikai vizsgálatokkal együtt kb. 35000 Ft. körül határozható meg. Az EU csatlakozással az ilyen típusú munkák költségei várhatóan tovább növekednek. Kis- és középvállalkozók, lakótelepi közösségek számra elviselhető önköltséget jelenthet a hőszívattyús, hőszondás geotermikus földhő hasznosítás. Reméljük, hogy az ár és adó politika ezt a fogyasztói kört különféle kedvezményekkel, esetenként beruházás élénkítő intézkedésekkel, környezetvédelmi és technikai-műszaki felvilágosító munkával segíteni és ösztönözni fogja. Ajánlott irodalom: Barabás, I., 2003: Szolnok száraz geotermikus kút a Széchenyi lakótelepen. Kézirat Bobok, E., 1987: Geotermikus energiatermelés. Tankönyvkiadó, Budapest. p.246. Boldizsár, T., 1976: A geotermikus energia hasznosítása. Műszaki Kiadó, Budapest., p.191. Cermak, V. és Rybach, L., 1979: Terrestrial heat flow in Europe. Springer Verlag Erdélyi, M., 1988: A magyar medence hidrodinamikája. VITUKI Korim, K., 1990: A kis entalpiájú geotermikus energia hasznosításának fejlődése és perspektívája. Kőolaj és Földgáz 23. (123.) évf. 7. sz. p.208-212. Korim, K., 1991: A szentesi hévízmező feltárásának és termelésének három évtizedes története. Kőolaj és Földgáz 24. 124/6. p. 179-184. Korim, K., 1978: Magyarország hévízkútjai III. VITUKI Kozák, M., 2003: A geotermika alapjai. Kari jegyzet, DE- Ásvány- és Földtani Tsz. Kozák, M. és Püspöki, Z., 1998: Geológiai kislexikon I-II. Kézirat, Debreceni Egyetem Ásvány- és Földtani Tanszék, p. 1600 Liebe, P. és Mike, K. és Székely, F., 1986: Az Alföld törmelékes medenceüledékeinek tagolása és nyomásállapotának jellemzése. Hidrológiai Közlöny, 66.évf. 6. szám Lund, J. W. and Freeston, D. H., 2001: World-wide Direct Uses of Geothermal Energy 2000, Geothermics, 30/1, Elsevier Science, Ltd., Oxford, UK, 29-68. Tanczenberger, S., 2003: Érmelléki Geotermikus Erőmű. Kézirat, megvalósíthatósági t. Török, J., 1999: Hévízgazdálkodás az Alföldön. Kézirat, TIVIZIG MSZET kiadványai No 2. 19