Tenaga geoterma merupakan sumber tenaga boleh diperbaharui yang memanfaatkan haba dalaman Bumi untuk menjana elektrik, memanaskan dan menyejukkan bangunan, serta menyediakan air panas dengan cara yang mesra alam. Selalunya kurang dikenali berbanding sumber tenaga boleh diperbaharui lain seperti kuasa solar atau angin, tenaga geoterma mempunyai pelbagai aplikasi dan menawarkan kecekapan tenaga yang luar biasa.
Tenaga ini diperoleh dan diproses di kemudahan tertentu yang dipanggil loji janakuasa geoterma. Tetapi apakah sebenarnya loji janakuasa geoterma dan bagaimana ia berfungsi?
Loji janakuasa panas bumi
Loji janakuasa geoterma ialah loji penjanaan elektrik yang dikuasakan oleh haba bumi. Kemudahan ini bertanggungjawab untuk mengekstrak haba daripada tanah bawah adalah penting untuk menukar tenaga haba kepada elektrik tanpa bergantung kepada faktor luaran, seperti keadaan cuaca, tidak seperti tenaga boleh diperbaharui yang lain.
Berkenaan impak alam sekitar, pelepasan karbon dioksida daripada loji janakuasa geoterma adalah jauh lebih rendah berbanding yang dihasilkan oleh loji janakuasa bahan api fosil. Secara purata, ia hanya melepaskan 45 g CO2 setiap kWh yang dijana, kurang daripada 5% daripada pelepasan daripada loji tradisional.
Walau bagaimanapun, tenaga geoterma adalah terhad di mana ia boleh dimanfaatkan dengan cekap, kerana keperluan untuk menggerudi ke dalam kerak Bumi di kawasan yang mempunyai aktiviti geoterma yang tinggi. Amerika Syarikat, Filipina dan Indonesia adalah antara pengeluar terbesar tenaga ini kerana geografi mereka yang menggalakkan.
Walaupun mempunyai potensi, dianggarkan hanya 6,5% daripada kapasiti geoterma global sedang digunakan , menurut Persatuan Tenaga Geoterma.
Sumber tenaga geoterma
Haba daripada teras bumi dihantar melalui kerak bumi, yang bertindak sebagai penebat. Untuk memanfaatkan haba itu, adalah perlu untuk menggerudi ke dalam tanah, yang memerlukan infrastruktur seperti saluran paip dan telaga geoterma.
Secara amnya, jumlah tenaga geoterma yang tersedia meningkat dengan kedalaman penggerudian dan jaraknya dengan tepi plat tektonik, di mana suhunya lebih tinggi.
Bagaimana loji janakuasa panas bumi berfungsi?
Proses penjanaan elektrik di loji janakuasa geoterma adalah berdasarkan operasi dalam dua peringkat asas: medan geoterma dan loji penukaran.
Medan panas bumi
Medan geoterma ialah kawasan di mana kecerunan geoterma paling tinggi. Biasanya, ia sepadan dengan akuifer terkurung dengan air panas, disimpan di bawah lapisan tidak telap yang mengekalkan haba. Takungan geoterma ini merupakan punca haba yang akan digunakan untuk menjana tenaga elektrik.
Telaga di medan ini mengekstrak campuran air dan wap yang disalurkan ke loji melalui paip, menggunakan wap untuk menggerakkan turbin dan memacu sistem penjanaan elektrik.
Proses penjanaan
Proses penjanaan bermula dengan pengekstrakan stim dan air panas dari takungan geoterma dan pemindahannya ke loji. Sebaik sahaja di sana, stim diasingkan daripada cecair menggunakan pemisah siklon . Stim ini kemudiannya memacu turbin pada kelajuan tinggi (3.600 pusingan seminit), menjana elektrik.
Lebihan air disuntik semula ke dalam takungan, satu proses yang memastikan kemampanan sistem. Jika suntikan semula ini tidak dijalankan, sumber akan habis, dan tenaga tidak boleh dianggap boleh diperbaharui.
Jenis loji janakuasa panas bumi
Terdapat tiga jenis utama tumbuhan geoterma:
Loji wap kering
Jenis tumbuhan ini adalah yang paling mudah. Ia berfungsi dengan mengekstrak wap terus dari tanah bawah pada suhu melebihi 150 °C. Stim ini memacu turbin yang menjana tenaga elektrik.
Tanaman Stim Kilat
Dalam loji wap kilat, air panas bertekanan tinggi naik dari telaga, dan apabila dimasukkan ke dalam tangki tekanan rendah, sebahagian daripada air mengewap, memacu turbin.
Pusat Kitaran Binari
Loji kuasa kitaran binari adalah yang paling cekap dan moden. Mereka menggunakan cecair dengan takat didih yang rendah untuk memindahkan haba daripada air, dan dengan itu menjana wap untuk pergerakan turbin, membolehkan operasinya dengan cecair pada suhu serendah 57 °C.
Kecekapan dan kesan alam sekitar yang rendah bagi tumbuhan kitaran binari menjadikannya paling ekologi, kerana ia tidak mengeluarkan wap atau gas lain ke luar.
Evolusi teknologi geoterma telah membolehkan penggunaan sumber bawah tanah yang lebih baik, meningkatkan kemampanan sistem dan mengurangkan pelepasan yang berkaitan dengan penjanaan tenaga. Memandangkan lebih banyak negara melabur dalam teknologi ini, tenaga geoterma dijangka memainkan peranan yang lebih relevan dalam peralihan kepada sumber tenaga yang bersih dan boleh diperbaharui.