fot: granit-kostrza.pl
Kopalnia granitu WEKOM II działa od 1992 r.
fot: granit-kostrza.pl
Brytyjskie media z satysfakcją piszą o pierwszej elektrowni geotermalnej, która jest całkiem nowym i oryginalnym rozwiązaniem w dziedzinie odnawialnych źródeł energii. Polega ono nie na dotychczasowym wykorzystaniu ogrzanych wód podziemnych, ale na znalezieniu stref naturalnie przewodzących ciepło, do których doprowadzona woda może być ogrzana do temperatury wymaganej dla tego typu elektrowni.
Została ona zrealizowana, wykorzystując ciepło granitów w Kornwalii. Tego rodzaju założenia dla wykorzystania granitowych masywów dla celów geotermalnych blisko pół wieku temu zostały, z bardzo podobnym efektem, wykorzystane w Cieplicach Śląskich – Zdrój na Dolnym Śląsku. Osiągnięto temperaturę wody ok. 87 st. C, przy artezyjskim wypływie wody o parametrach wód pitnych w ilości 45 m sześc. na godzinę.
Granity Kornwalii i Karkonoszy
Od strony geologicznej są to bloki granitowe o podobnym składzie mineralnym, powstałe jako stygnąca wgłębnie magma w tym samym czasie na przełomie dolnego i górnego karbonu, co miało miejsce ok. 320 mln lat temu. Istotną różnicę stanowi wielkość obu masywów, co ma kluczowe znaczenie dla dalszych poszukiwań geotermalnych.
Kornwalijski blok granitowy ma kształt prostokąta o wymiarach 250 na 50 km i posiada powierzchnie 12,500 km kw. Granit Karkonoszy jest również tego samego kształtu o wymiarach 70 na 22 km, co daje blisko 8 razy mniejszą powierzchnię - 1570 km kw. Porównania te są o tyle ważne, że przynajmniej teoretycznie w Kornwalii istnieje dużo większa szansa na dalsze podobne odkrycia geotermalne. Ta krótka charakterystyka obu granitowych bloków ma na celu uzasadnienie dla dalszych polskich poszukiwań wód geotermalnych w granitowym bloku Karkonoszy.
Brytyjska elektrownia geotermalna
Projekt ten jest o tyle interesujący, że - jak wspomniano - w pewnym sensie naśladuje on polskie rozwiązania geotermalne, jakie zostało blisko pół wieku temu zrealizowane w Cieplicach Śląskich – Zdrój na Dolnym Śląsku. W kontekście nowoczesnego i oryginalnego rozwiązania technicznego dla geotermalnej elektrowni brytyjskiej polski projekt jest zaledwie wykorzystaniem tych samych założeń dla wód termalnych kryjących się w systemach szczelinowych granitowych masywów. Podstawową zaletą tych wód jest ich czystość chemiczna, co jest wstępną gwarancją dla opłacalności tego rodzaju inwestycji.
Kolejnym atutem brytyjskiej elektrowni geotermalnej jest fakt, że nie znajduje się ona jak większość tego typu elektrowni na świecie w pobliżu obszarów wulkanicznych, jak ma to miejsce w Islandii, USA, Etiopii i we Włoszech. Brytyjska elektrownia geotermalna, jak wspomniano, wykonana została w masywie granitowym, które dość często występują na wszystkich kontynentach naszego globu. Jednakże są to struktury geologiczne bardzo rzadko wykorzystywane dla tego rodzaju celów.
United Downs
Oryginalność tego geotermalnego ujęcia gorących wód w szczelinach granitów polega na jednoczesnym wykorzystaniu sprzyjającej temu sytuacji geologicznej, jak i pozornie tradycyjnego zastosowania układu dwóch studni. Jednej zasilającej struktury tektoniczne w granicie, a drugiej odbierającej ogrzane wgłębne wody termalne. Zasada ta została zmodyfikowana w kornwalijskim projekcie. Zamiast dwóch odległych w terenie od siebie studni (chłonnej i eksploatacyjnej) wariant ten zastosowano w rozwiązaniu pionowym. Studnia chłonna wyżej, eksploatacyjna niżej.
Od strony geologicznej kluczowe znaczenie miało wyznaczenie istniejącej od powierzchni głębokiej pionowej struktury uskokowej w granicie, której towarzyszyła strefa intensywnych spękań. Strefa ta sięgała kilka kilometrów w głąb granitowego masywu. Projekt polega na dwóch blisko siebie położonych otworach wiertniczych, znajdujących się w pewnej odległości od wspomnianej strefy spękań. Oba otwory są zakrzywione i pierwszy z nich dochodzi do owej strefy spękań na głębokości 2500 m, a drugi kończy się poniżej na głębokości ok. 5000 m. Woda z powierzchni do strefy spękań dostarczana jest pierwszym otworem i pod wpływem grawitacji spływa przez szczeliny wspomnianej strefy uskokowej na przestrzeni 2500 m do drugiego otworu, gdzie odbierana jest już w temperaturze ok. 194 st. C.
Koszt inwestycji to ok. 18 mln funtów. Europejski Fundusz Rozwoju Regionalnego przyznał na ten cel 10 mln funtów. Na terenie Kornwalii prowadzone są dalsze poszukiwania podobnych struktur geologicznych w występujących tu blokach granitowych. Przewiduje się, że elektrownia ta przez wiele lat przy minimalnych nakładach finansowych zapewni stałe i nieprzerwane dostawy energii elektrycznej początkowo o mocy 3 MW, a w przyszłości do 10 MW. Pełny rozruch i uruchomienie tych dostaw energii ma nastąpić jeszcze w tym roku. Aktualnie prowadzone są już wiercenia geotermalne w kolejnym tego rodzaju projekcie w granitach Kornwalii w miejscowości Eden.
Światowy sukces brytyjskiej geotermii
Jak wspomniano, tego typu elektrownia geotermalna jest jednym z pierwszych na świecie rozwiązań. Ponieważ występowanie bloków granitowych jest stosunkowo częste w budowie geologicznej poszczególnych krajów, istnieje potencjalna możliwość naśladowania pod tym względem Brytyjczyków wszędzie tam, gdzie występują bloki granitowe. Jednym z tych krajów jest też Polska, gdzie cieplickie sukces, czeka na jeszcze bardziej tego typu efektywne energetyczne odkrycia.
Żródło: Schemat geotermalnej elektrowni United Downs w Kornwalii (Wielka Brytania - według European Union European Structural ,and Investment Founds – Grouth Programme).
