Можливі екологічні прояви геотермальної енергетики

Основну дію на довкілля геотермальні електростанції надають в період розробки родовища, будівництва паропроводів і будівлі станцій, але воно зазвичай обмежене районом родовища.

Природна пара або газ добуваються бурінням свердловин глибиною від 300 до 2700 м. Під дією власного тиску пар піднімається до поверхні, де збирається в теплоізольовані трубопроводи і подається до турбін. Наприклад, в долині гейзерів (США) продуктивність кожної свердловини забезпечує в середньому 7 МВт корисної потужності. Для роботи станції потужністю 1000 МВт потрібний 150 свердловин, які займають територію більше 19 км2.

Потенційними наслідками геотермальних розробок є осідання грунту і сейсмічні ефекти. Осідання можливе усюди, де шари, що пролягають нижче, перестають підтримувати верхні шари грунту і виражається в зниженні дебітів термальних джерел і гейзерів і навіть повному їх зникненні. Так, при експлуатації родовища Вайрокей (США) з 1954 по 1970 рр. поверхня землі просіла майже на 4 м, а площа зони, на якій сталося осідання грунту, склала близько 70 км2, продовжуючи щорік збільшуватися.

Висока сейсмічна активність є одним з ознак близькості геотермальних родовищ, і ця ознака використовується при пошуках ресурсів. Проте інтенсивність землетрусів в зоні термальних явищ, викликаних вулканічною діяльністю, звичайна значно менше інтенсивності землетрусів, викликаних крупними зсувами земної кори по розломах. Тому немає підстав вважати, що розробка геотермальних ресурсів збільшує сейсмічну активність.

На ГЕОТЕС не відбувається спалювання палива, тому об'єм отруйливих газів, що викидаються в атмосферу, значно менше, ніж на ТЕС, і вони мають інший хімічний склад в порівнянні з газоподібними відходами станцій на органічному паливі. Пара, що добувається з геотермальних свердловин, в основному є водяною. Газові домішки на 80 % складаються з двоокису вуглецю і містять невелику долю метану, водню, азоту, аміаку і сірководня. Найбільш шкідливим є сірководень (0,0225 %). У геотермальних водах містяться в розчиненому вигляді такі гази, як SO2, N2, NH3, H2S, CH4, H2.

Потреба ГЕОТЕС у воді (на 1 кВт·ч електроенергії), що охолоджує, в 4-5 разів вище, ніж ТЕС, із-за нижчого ККД. Скидання відпрацьованої води і конденсату для охолоджування у водоймища може викликати їх теплове забруднення, а також підвищення концентрації солей, у тому числі хлористого натрію, аміаку, кремнезему, і таких елементів, як бор, миш'як, ртуть, рубідій, цезій, калій, фтор, натрій, бром, йод, хоча і в невеликих кількостях.

Із зростанням глибин свердловин можливе збільшення цих вступів.

Один з несприятливих проявів ГЕОТЕС - забруднення поверхневих і грунтових вод в разі викиду розчинів високої концентрації при бурінні свердловин. Скидання відпрацьованих термальних вод може викликати заболочування окремих ділянок грунту в умовах вологого клімату, а в посушливих районах - засолення. Небезпечний прорив трубопроводів, в результаті якого на землю можуть поступити великі кількості рассолов.

ГЕОТЕС, маючи ККД в 2-3 рази менше, ніж АЕС і ТЕС, дають в 2-3 рази більше теплових викидів в атмосферу. Як проста дорога скорочення дій на довкілля слід рекомендувати створення кругової циркуляції теплоносія на ГЕОТЕС по системі «свердловина - теплосъемные агрегати - свердловина - пласт». Це дозволить уникнути вступу термальних вод на поверхню землі, в грунтові води і поверхневі водоймища, забезпечити збереження тиску пласта, виключити осідання грунту і будь-яку можливість сейсмічних проявів.

Несприятливі екологічні дії геотермальної енергетики на екологію:

- відчуження земель;

- зміна рівня грунтових вод, осідання грунту, заболочування;

- переміщення земної кори, підвищення сейсмічної активності;

- викиди газів (метан, водень, азот, аміак, сірководень) ;

- викид тепла в атмосферу або в поверхневі води;

- скидання отруєних вод і конденсату, забруднених в невеликих кількостях аміаком, ртуттю, кремнеземом;

- забруднення підземних вод і водоносних шарів, засолення грунтів;

- викиди великих кількостей рассолов при розриві трубопроводів.