Benutting van die aarde se energie

DEUR ONTWAAK!-MEDEWERKER IN DIE FILIPPYNE

Onder die oppervlak van die aarde lê ’n groot skat. Dit is nie goud, silwer of edelgesteentes nie, maar ’n ontsaglike hittebron wat geotermiese energie genoem word.

BAIE van hierdie hitte is geberg in ondergrondse lae gesmelte rots, of magma. Die aarde se hitte is inderdaad ’n skat omdat dit ’n skoon energiebron is wat besliste voordele inhou in vergelyking met olie, steenkool, aardgas en kernkrag.

Die temperature diep binne die aarde bereik honderde en selfs duisende grade Celsius. Die hitte wat in een jaar van onder die aarde na die oppervlak gelei word, is na raming ongeveer 100 miljard megawatt-ure energie—baie keer meer as die elektriese krag wat wêreldwyd gebruik word. Inderdaad ’n verstommende hoeveelheid energie! Dit is egter ’n uitdaging om hierdie skat te benut.

Ontginning van die skat

’n Sekere deel van die aarde se hitte word in die grond gevind, selfs naby die oppervlak. Hitte kan hieruit verkry word deur gebruik te maak van hittepompe wat gekoppel is aan pype wat ’n lus onder die grond vorm. Die energie wat so verkry word, kan gebruik word om huise in die winter te verhit of om ander nuttige werk te doen. Daarbenewens kon mense wat naby warmbronne of ander geologies aktiewe gebiede woon, die beskikbare hitte van die aarde op ander maniere gebruik. Die antieke Romeine het byvoorbeeld warmbronne as baddens gebruik.

Die meeste hitte lê onder die aarde se kors, in ’n laag wat die mantel genoem word. Die gemiddelde dikte van die kors is sowat 35 kilometer—baie dieper as wat met die huidige tegnologie geboor kan word. Maar hierdie kors bestaan uit ’n aantal plate en is dunner op sekere plekke, veral waar die plate mekaar ontmoet. Op hierdie plekke kan die magma nader aan die aarde se oppervlak kom en die water verhit wat in rotslae vasgevang is. Hierdie water is gewoonlik slegs twee of drie kilometer onder die aarde se oppervlak, wat maklik deur moderne boortegnieke bereik kan word. Dit kan ontgin en goed gebruik word. Kom ons kyk hoe dit gedoen word.

Die hitte word ingespan

Water kook by seevlak teen 100 grade Celsius. Maar onder die grond is die druk baie hoër, en water bly teen hoër temperature in vloeistofvorm.a Waar water gevind word wat warmer is as 175 grade Celsius, kan dit gebruik word om elektriese opwekkers aan te dryf.

Warm water word gewoonlik in gebiede gevind waar daar onlangs vulkaniese aktiwiteit was, soos die Pasifiese Vuurgordel, ’n gebied met aktiewe sowel as rustende vulkane in die Pasifiese streek. Die Filippyne is in hierdie gordel geleë. En in onlangse jare is aansienlike vooruitgang gemaak in die ontginning van geotermiese hulpbronne vir die opwekking van elektrisiteit. Trouens, die Filippyne is tans een van die wêreld se grootste verskaffers van elektrisiteit wat uit geotermiese energie verkry word. Meer as 20 persent van al die elektrisiteit wat in die land gebruik word, is afkomstig uit hierdie bron.

Om meer te leer oor hoe die aarde se hitte gebruik word om elektrisiteit op te wek, het Ontwaak! ’n groot geotermiese fasiliteit besoek wat Mak-Ban genoem word en in die Filippynse provinsie Laguna geleë is. Hierdie aanleg het die vermoë om 426 megawatts op te wek. Kom ons kyk kortliks hoe dit gedoen word.

’n Besoek aan ’n geotermiese aanleg

Nadat ons die hoofweg verlaat het, ry ons op ’n dubbelbaanpad na ’n geotermiese terrein. Wanneer ons die aanleg op hierdie terrein nader, gaan ons ’n gebied binne waar daar oral groot stoompype te sien is wat van die geotermiese boorgate na die kragaanleg loop. Ander pype kan gesien word wat stoom van die boorgate op nabygeleë heuwels na die aanleg bring. Daar is plek-plek lusse in die pype. Ons vind uit dat hierdie lusse die groot pype in staat stel om uit te sit en te krimp wanneer dit warm word en afkoel.

Naby die dorp is die kantore van die Philippine Geothermal, Inc., waar die bedryfsbestuurder, Roman St. Maria, ons verwelkom. Kort daarna begin ons ons toer met Roman as ons gids.

Naby die kantore is ’n paar produksieboorgate. “Ons gebruik dieselfde tegnologie wat gebruik word om olieboorgate te boor”, sê Roman, “maar die deursnee van die gate is groter.” Hy sê verder: “Die boorgate word in werklikheid die leikanale waardeur warm water en stoom, wat onder druk is, na die oppervlak gebring word. En dit is wat na die kragaanleg gaan.” Twee nabygeleë boorgate is baie na aan mekaar. Wanneer ons vra waarom dit so is, verduidelik ons gids: “Hulle is slegs op die oppervlak na aan mekaar. Die een loop reguit af. Ons kan die ander een se rigting beheer. Dit is nodig omdat grond so duur is. As ons boorgate naby mekaar boor, help dit ons om geld te bespaar.”

Omdat ons meer van die proses wil uitvind, vra ons: “Ons het gelees dat julle snelverdampingstegnologie hier gebruik. Wat beteken dit?” Roman verduidelik: “Ons diepste boorgat is byna 3 700 meter diep. Diep onder die oppervlak is warm water onder groot druk. Maar wanneer dit na die oppervlak gebring word, neem die druk af en verdamp die water vinnig—dit is waarom ons dit snelverdampingstegnologie noem.”

Verder langs die pyplyn van die boorgate af is die skeier. Hier word die stoom van die warm water of geotermiese pekelwater geskei. Maar die stoom is nog nie gereed om elektrisiteit op te wek nie. Roman verduidelik verder: “Waterdruppeltjies word nog in die vloeistoom aangetref. Hierdie druppeltjies bevat minerale wat ’n neerslag op die turbine kan vorm en dit kan beskadig. Van die skeier gaan die stoom dan na die gassuiweraar. Die funksie van die gassuiweraar is om die druppeltjies te verwyder.”

Ons gids wys na groot geïnsuleerde pype wat die gesuiwerde stoom na die elektriese kragaanleg, ongeveer ’n kilometer daarvandaan, neem. Aangesien kondensasie op pad daarheen plaasvind, word die stoom weer gesuiwer voordat dit die turbine binnegaan wat die opwekker aandryf.

Ons bereik nou die top van ’n heuwel wat op die geotermiese terrein uitkyk. “Hierdie terrein beslaan ’n totale oppervlak van ongeveer sewe vierkante kilometer”, sê Roman, en voeg by: “Ons het 102 boorgate hier, waarvan 63 produksieboorgate is. Baie van die ander is terugvoerboorgate.” Ons volgende vraag is: “Wat is terugvoerboorgate?” Roman antwoord: “Ons onttrek elke uur soveel warm water en stoom dat dit nodig is om die water wat van die stoom geskei is, weer in die grondwaterreservoir terug te voer om te voorkom dat ons die omgewing beskadig. Eenhonderd persent van die afvloeisel word teruggevoer.” Ons vind uit dat hierdie proses ook help om die geotermiese terrein weer aan te vul.

Watter uitwerking het ’n geotermiese kragaanleg op die algemene voorkoms van die gebied? Die stoom wat deur die kragaanleg afgegee word, is die opvallendste teken van die bestaan daarvan. Wat ons andersins sien, is kokosbome en ander plante. Daar is ook baie huise onder in die vallei. Met behoorlike bestuur lyk dit nie of die opwekking van geotermiese elektrisiteit gevaar inhou vir die mens en die omgewing nie.

Aanlegte soos die een wat ons besoek het, gebruik slegs hoëtemperatuurstoom om elektrisiteit op te wek. Maar onlangs is pogings aangewend om energie te onttrek uit vloeistowwe met ’n temperatuur van minder as 200 grade Celsius. As gevolg hiervan is binêresiklustegnologie ontwikkel. Hierdie metode maak gebruik van warm vloeistof om ’n tweede vloeistof te laat verdamp, wat weer ’n turbine/opwekker-masjiengroep aandryf.

Voor- en nadele

Daar kan baie ten gunste van geotermiese energie gesê word. Lande wat dit gebruik om elektrisiteit op te wek, is minder afhanklik van olie. Elke tien megawatts wat ’n jaar lank opgewek word, verteenwoordig ’n besparing van 140 000 vate ruolie per jaar. Daarbenewens is daar ontsaglike geotermiese hulpbronne, en die moontlikheid dat dit uitgeput sal word, is baie kleiner as wat met ander energiebronne die geval is. Daar is ook baie minder probleme met besoedeling. Verder is die produksiekoste van geotermiese energie betreklik laag in vergelyking met die produksiekoste van baie ander vorme van energie.

Aan die negatiewe sy, daar is ook omgewingskwessies wat kommer wek. Geotermiese stoom bevat gewoonlik waterstofsulfied, wat in groot hoeveelhede giftig is en in klein hoeveelhede irritasie veroorsaak weens die swaelreuk wat dit afgee. Maar behandelingsprosesse om dit te verwyder, werk goed en is doeltreffender as uitlaatbeheerstelsels by fossielbrandstof-kragaanlegte. Boonop kan deeltjies in die afvloeisel klein hoeveelhede arseen of ander giftige stowwe bevat. Wanneer dit in die grond teruggevoer word, word die gevaar tot ’n minimum beperk. Besoedeling van grondwater kan ook ’n probleem wees as die geotermiese boorgate nie diep onder die oppervlak met staalvoerings en sement geseël is nie.

Ons Skepper het ons ’n planeet met ’n verskeidenheid skatte gegee. Geotermiese energie is net een daarvan. En die mens begin nou maar eers leer hoe om dit te benut. Toekomstige ontwikkelinge sal ons ongetwyfeld help om te sien hoe ons ons skatte beter kan benut en hoe ons terselfdertyd behoorlik kan omsien na die wonderlike planeet wat aan ons toevertrou is.—Psalm 115:16.

[Voetnoot]

[Diagram/Prente op bladsy 15]

(Sien publikasie vir oorspronklike teksuitleg)

Mak-Ban- geotermiese aanleg, Filippyne (Vereenvoudigde voorstelling)

Boortoring

↓

Geotermiese reservoir

Kraglyne

↑

Transformator

↑

Opwekker

↑

Produksieboorgat → Skeier → Stoom → Gassuiweraar → Gassuiweraar → Turbine

↓ ↓

↑ Pekelwater → Terugvoerboorgat → Water → Koeltoring

↑ ↓

Geotermiese reservoir

[Prente]

PRODUKSIEBOORGAT

STOOMPYPLYN

ELEKTRIESE KRAGAANLEG

[Erkennings]

Mans wat stoomklep oopmaak op bladsy 13: Courtesy Philippine National Oil Corporation; pyplyn op bladsy 13 en lug- en inlasfoto van elektriese kragaanleg op bladsy 15: Courtesy of National Power Corporation (Philippines); produksieboorgat en stoompyplyn op bladsy 15: Courtesy of Philippine Geothermal, Inc.