A GEOTERMIKUS ENERGIA ALAPJAI HALLGATÓI SZEMINÁRIUM
MAGYARY ZOLTÁN POSZTDOKTORI ÖSZTÖNDÍJ A KONVERGENCIA RÉGIÓKBAN KERETÉBEN
DR. KULCSÁR BALÁZS PH.D. ADJUNKTUS
DEBRECENI EGYETEM MŰSZAKI KAR MŰSZAKI ALAPTÁRGYI TANSZÉK
A kutatás a TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001 azonosító számú Nemzeti Kiválóság Program – Hazai hallgatói, illetve kutatói személyi támogatást biztosító rendszer kidolgozása és működtetése országos program című kiemelt projekt keretében zajlott. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.
BEVEZETŐ
A hallgatói szemináriumok a Magyary Zoltán Posztdoktori Ösztöndíj keretében a TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001 azonosító számú Nemzeti Kiválóság Program jóvoltából készülhettek el.
A hallgatói szeminárium sorozat célja a geotermikus energia megismertetése a Debreceni Egyetem – elsősorban a Műszaki Kar – hallgatóival. Hallgatói szeminárium sorozat témái: 1. 2. 3. 4. 5.
A geotermikus energia alapjai A geotermikus energia hasznosítása Magyarország a geotermikus energia tükrében Hasznosítási szerkezet Interaktív térinformatikai adatbázis kezelés
A GEOTERMIKUS ENERGIA FORRÁSA
- A Föld belső szerkezete - A Föld belső hőjének eredete: • Radioaktív hőtermelés, • Vegyi átalakulások, • Kéregmozgások
Forrás: Fábián, Szabolcs et al. 2010
A GEOTERMIKUS ENERGIA FORRÁSA
felszín
Geotermikus gradiens 3°C / 100m
Energia potenciál Magyarország esetében: 60 PJ/év
belső mag
A FÖLD AKTÍV TERÜLETEI
Izland Egyesült Államok
Magyarország
Japán
Olaszország
Fülöpszigetek Mexikó
Indonézia
Új-Zéland
A FÖLDHŐ TERMÉSZETES FELSZÍNI MEGJELENÉSI FORMÁI - VULKANIZMUS
Stromboli-sziget, Lipari-szigetek, Olaszország
A GEOTERMIKUS ENERGIA TERMÉSZETES MEGJELENÉSI FORMÁI - GEJZÍR Gejzír: időszakosan feltörő hévízforrás
Gejzír hévforrás, Izland
A FÖLDHŐ TERMÉSZETES FELSZÍNI MEGJELENÉSI FORMÁI - FUMAROLA
Fumarola: Hasadékokon, repedéseken át kitóduló magas hőmérsékletű (200 °C feletti) vulkanikus gázok, gőzök.
Kénes fumarolák, Whakaari/White sziget, Új-Zéland
A GEOTERMIKUS ENERGIA TERMÉSZETES MEGJELENÉSI FORMÁI - MOFETTA
Alacsony hőmérsékletű (100°C alatti), száraz (vízgőz nélkül) szén-dioxid, szén-monoxid kigőzölgése. Iszapfortyogó.
Mofetta, Vulcano sziget, Lipari-szigetek, Olaszország
A FÖLDHŐ TERMÉSZETES FELSZÍNI MEGJELENÉSI FORMÁI - SZOLFATARA
Torjai-Büdös barlang
Vulkáni utóműködéshez kapcsolódó, általában 100°C feletti kigőzölés, amely kénes gázokban gazdag. Solfatara, Vulcano sziget, Lipari-szigetek, Olaszország (Forrás-Foró: Kovács János)
A GEOTERMIKUS ENERGIA TERMÉSZETES MEGJELENÉSI FORMÁI - HŐFORRÁS
A hőforrásokból felszínre törő termálvíz vagy hévíz, olyan rétegvíz, amelynek hőmérséklete meghaladja a 30°C-ot.
Hőforrásban fürdőző makákók Hokkaido- szigetén, Japán
A víz hőmérsékletét az adott terület geotermikus grádiense határozza meg.
Mesterséges fúrást követően kialakult mészkőlerakódás a termálvízből, Egerszalók, Magyarország
HÉVÍZKUTATÁS MAGYARORSZÁGON
• Pávai-Vajna Ferenc és Papp Simon munkássága • Kőolaj és földgázkutatás • Rezervoárok feltárása • Termálvíz hasznosítás • Állami dotáció • Balneológiai-mezőgazdasági-ipari- kommunális hasznosítás • Felértékelődő energiaforrás – megújuló energia hasznosítás • Hasznosítás mennyiségi kérdései – visszasajtolás • Felszínalatti vizek vízgazdálkodása
Termálvíz feltáró fúrás a Miskolci működtetéséhez, Mályi, Magyarország
hőellátó
rendszer
GEOTERMIKUS ADOTTSÁGOK MAGYARORSZÁGON
• világviszonylatban is jónak mondható adottságok, • csak 20-25 km vastag medencealjzat,
• 4,5°C/100m-es geotermikus gradiens, • 1500 méteres vastagságot elérő porózus termálvízadó rétegek, • ezek alatt 4000-4500m közötti repedezett és karsztos termálvíz tároló
rendszerek, • 60 PJ/év geotermikus potenciál, • 500-2000 méteres mélységben 35-130°C közötti hőmérséklet,
• 10 -100m³/h közötti vízhozam, • az ország területének 70%-án.
50°C-NÁL MELEGEBB PORÓZUS TERMÁLVÍZADÓ RÉTEGEK ELHELYEZKEDÉSE
Forrás: Lorberer, 2004
50°C-NÁL MELEGEBB REPEDEZETT ÉS KARSZTOS TERMÁLVÍZ TÁROLÓ RENDSZEREK ELHELYEZKEDÉSE
Forrás: Lorberer, 2004
120°C-NÁL MELEGEBB REPEDEZETT ÉS KARSZTOS TERMÁLVÍZ TÁROLÓ RENDSZEREK ELHELYEZKEDÉSE
Forrás: Lorberer, 2004
HŐÁRAM A PANNON-MEDENCÉBEN ÉS KÖRNYÉKÉN (mW/m²)
(Forrás: Dövényi et al. 2002)
AZ 50°C-OS IZOTERMA MÉLYSÉGE
JELMAGYARÁZAT
Forrás: Lorberer, 2004
A 100°C-OS IZOTERMA MÉLYSÉGE
JELMAGYARÁZAT
Forrás: Lorberer, 2004
MAGYARORSZÁG FÖLDTANI FELÉPÍTÉSE ÉS SZELVÉNYEI
Forrás: Cartographia, 1999
Kárpátok
Alföld
Balkán-hegyvidék
…………………… …………………… ………………… ……………… ………
…………………… ………………… ……………… ………
FELSZÍNFEJLŐDÉSE – A GEOMORFOLÓGIAI INVERZIÓ
1 . Kárpátok
Alföld
Balkán-hegyvidék
………………….. ……..………… ……………. ………
…………………… ………………… ……………… ……… 2 . Kárpátok
Alföld
Balkánhegyvidék
..
..
3 . Kárpátok
Balkánhegyvidék
Alföld x
x
x
4 .
A KÁRPÁT-MEDENCE
GEOTERMIKUS REZERVOÁROK TÍPUSAI
GEOTERMIKUS REZERVOÁROK ENTALPIÁJA • magas entalpiájú rezervoárok (> 180ºC) • közepes entalpiájú rezervoárok (120ºC > Trez > 180ºC) • alacsony entalpiájú rezervoárok (120ºC >) GEOTERMIKUS REZERVOÁROK MAGYARORSZÁGON • neogén rezervoár (a negyedidőszaki és felső-pannóniai vízadó rendszer – egymással váltakozó kavics, homok, homokkő, iszap, agyag és márga rétegekből áll); • pretercier aljzat (mezozoos karbonátos kőzetek – eocén és középső miocén mészkövekből, töredezett oligocén márgából áll)
30-50°C KIFOLYÓVÍZ HŐMÉRSÉKLETŰ TERMÁLKUTAK TERÜLETI ELHELYEZKEDÉSE
Forrás: VITUKI-Lorberer, 2004
A 50-70°C KIFOLYÓVÍZ HŐMÉRSÉKLETŰ TERMÁLKUTAK TERÜLETI ELHELYEZKEDÉSE
Forrás: VITUKI-Lorberer, 2004
A 70-90°C KIFOLYÓVÍZ HŐMÉRSÉKLETŰ TERMÁLKUTAK TERÜLETI ELHELYEZKEDÉSE
Forrás: VITUKI-Lorberer, 2004
KÖSZÖNÖM MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKET!
