Co jest źródłem energii geotermalnej? Ziemia emituje około 47 terawatów ciepła, a to gigantyczny zasób energetyczny dostępny praktycznie bez ograniczeń czasowych. Połowa tego ciepła pochodzi z rozpadu radioaktywnego izotopów, a druga połowa to energia pierwotna z formowania planety.
Z artykułu dowiesz się:
- Jakie procesy fizyczne odpowiadają za ciągłe generowanie ciepła we wnętrzu Ziemi?
- Dlaczego energia geotermalna może być traktowana jako praktycznie nieograniczony zasób odnawialny?
- Jak źródła energii geotermalnej wpływają na strategię dekarbonizacji współczesnych przedsiębiorstw?
Rozpad radioaktywny – główne źródło ciepła ziemskiego
Radiogeniczne ciepło rozpadu izotopów dostarcza około 20-24 terawatów energii, co stanowi 40-55 proc. całkowitego strumienia cieplnego planety. Główne radioaktywne pierwiastki odpowiedzialne za ten proces to uran-238, uran-235, tor-232 oraz potas-40. Pomiary strumienia geoneutrin w japońskim detektorze KamLAND i włoskim Borexino potwierdziły, że radioaktywność odpowiada za około 54 proc. dzisiejszego strumienia cieplnego.
Rozpad wymienionych izotopów uwalnia cząstki alfa, beta oraz energię cieplną, która jest następnie przenoszona przez kondukcję i konwekcję w kierunku powierzchni. To właśnie radiogeniczne źródło dominuje w górnej części płaszcza i skorupy ziemskiej, co tłumaczy występowanie gorących punktów geotermalnych na obszarach bogatych w potas, uran i tor. Proces ten zachodzi w sposób ciągły i przewidywalny, a to istotne przy planowaniu długoterminowych inwestycji w OZE.
Energia pierwotna z formowania planety
Druga połowa odpowiedzi na pytanie co jest źródłem energii geotermalnej kryje się w historii formowania Ziemi sprzed miliardów lat. Energia pierwotna to ciepło zakumulowane podczas powstawania planety, które nadal jest uwalniane w procesie powolnego stygnięcia. Akrecja i kolizje planetozymali przekształciły energię kinetyczną zderzeń w ciepło, a grawitacyjne różnicowanie – opadanie cięższych pierwiastków żelaza i niklu do jądra – wytworzyło dodatkowe ciepło kompresji.
Ziemia traci ciepło pierwotne z tempem 70-100 kelwinów na miliard lat, ale przy temperaturach rdzenia przekraczających 5000 kelwinów proces stygnięcia nadal trwa. Ta długoterminowa perspektywa czyni energię geotermalną praktycznie niewyczerpalną na skalę ludzką. Ciepło pierwotne stanowi fundament dla nowoczesnych strategii ESG, szczególnie w kontekście ograniczania emisji gazów cieplarnianych i przechodzenia na gospodarkę niskoemisyjną.
Procesy wtórne w jądrze Ziemi
Dodatkowo to, co jest źródłem energii geotermalnej w mniejszym stopniu, to procesy wtórne zachodzące w jądrze, które dostarczają około 3-5 terawatów energii. Najważniejsze z nich to krystalizacja wewnętrznego jądra, pływy oceaniczne i ciała stałego oraz reakcje chemiczne zachodzące podczas chłodzenia. Krystalizacja jądra uwalnia utajone ciepło zestalania i energię grawitacyjną wypieranych lekkich pierwiastków, dostarczając 1-2 terawaty.
Pływy generowane przez Księżyc i Słońce wnoszą około 3,3-3,7 terawata energii, przy czym 95 proc. tego wkładu pochodzi z tarcia w oceanach. Te zjawiska wzmacniają napęd konwekcji w jądrze i pomagają utrzymać geodynamo, lecz mają mniejsze znaczenie dla geotermii litosfery. Zrozumienie tych mechanizmów jest niezbędne dla oceny trwałości zasobów geotermalnych w kontekście zrównoważonego rozwoju.
Istnieją również hipotezy niestandardowe, takie jak koncepcja naturalnego georeaktora jądrowego w jądrze czy gravitomagnetyczne ogrzewanie od Słońca, ale pozostają one kontrowersyjne i nie mają potwierdzenia eksperymentalnego.
Znaczenie dla energetyki odnawialnej i raportowania ESG
Wiedza o tym, co jest źródłem energii geotermalnej, ma bezpośrednie przełożenie na strategię energetyczną przedsiębiorstw. Energia wnętrza trafia na powierzchnię przez kondukcję w skorupie, konwekcję płaszcza oraz kominowe przepływy hydrotermalne w strefach ryftowych. Łączny strumień przy powierzchni wynosi średnio 92 miliwatów na metr kwadratowy, ale w obszarach anomalii może przekraczać 2000 miliwatów na metr kwadratowy.
Dla energetyki geotermalnej oznacza to praktyczną odnawialność – czas relaksacji zapasów ciepła Ziemi przekracza miliardy lat, co czyni ten zasób niewyczerpalnym na skalę ludzką. Stabilność strumienia cieplnego, który zmienia się bardzo wolno, zapewnia przewidywalność produkcji energii. Niska emisyjność wykorzystania ciepła wnętrza, które nie wymaga spalania paliwa, minimalizuje ślad węglowy – istotny element w raportowaniu zgodnym z CSRD.
Firmy rozwijające projekty geotermalne mogą w raportach ESG podkreślać wykorzystanie naturalnych procesów fizycznych planety, a to silny argument przeciwko zarzutom greenwashingu. Energia geotermalna wpisuje się idealnie w europejski zielony ład i cele redukcji emisji gazów cieplarnianych.
Jeśli wiadomość nie dotarła, prosimy o sprawdzenie folderu ze spamem.
W razie jakichkolwiek problemów zachęcamy do kontaktu na adres e-mail: kontakt@akademiaesg.pl
