Tiskane izdaje
Geotermalna energija je eden pomembnejših naravnih virov v srednji Evropi, njen pomen v energetski in podnebni politiki EU pa se bo v prihodnje še povečeval.
Glavni prenašalec Zemljine toplote na površje je ogreta podzemna voda, katere tok je vezan na geološke strukture, ne ozirajoč se na družbenopolitično ureditev ozemlja, kar pomeni, da upravljanje geotermalnih vodonosnikov ni le nacionalno pomemben, ampak sodi na meddržavno raven.
Vse države na zahodnem obrobju Panonskega bazena izkoriščajo termalno vodo iz skupnih geotermalnih vodonosnikov in imajo ambiciozne cilje za povečanje rabe. V Sloveniji načrtujemo do 3,5-kratno povečanje rabe geotermalne energije do leta 2020 ter postavitev geotermalnih elektrarn do leta 2030. Obseg in potencial čezmejnih vodonosnikov v severovzhodni Sloveniji in sosednjih državah je bil obravnavan v okviru projekta TRANSENERGY, v okviru katerega smo pripravili tudi podlage za njihov skupen trajnostni razvoj.
Čezmejni geotermalni vodonosniki
Panonski sedimentacijski bazen je več deset tisoč kvadratnih kilometrov veliko pogrezajoče se območje, zapolnjeno s sedimenti, ki so se odložili v nekdanjem Panonskem morju in pozneje na obširnih rečnih ravnicah, in s svojim skrajnim zahodnim robom sega v severovzhodno Slovenijo. Medtem ko je pod Alpami debelina Zemljine skorje tudi do 50 km, se na območju bazena stanjša na manj kot 30 km. Posledično se višji Zemljin toplotni tok izraža v hitrejšem poviševanju temperature z globino. Ta se lahko poviša za več kot 60° C na kilometer globine.
Kamnine, skozi katere se pretaka podzemna voda, imenujemo vodonosniki. Če so ogreti, sestavljajo geotermalne vodonosnike. V Panonskem bazenu poznamo dva tipa vodonosnikov. Razpokani in zakraseli apnenci ter dolomiti, ki jih najdemo na površju v Alpah, Malih Karpatih, Karpatih in Transdanubijskem hribovju, so na območju bazena prekriti z mlajšimi kamninami in sestavljajo tako imenovane geotermalne vodonosnike v podlagi sedimentacijskega bazena. Infiltrirana voda iz notranjosti hribovij doteka po dobro prepustnih conah v kamnini pod krovne plasti bazena, se med tem ogreje in nato dviga proti površju ter po podzemnem toku v razdalji več deset kilometrov izteka v termalne izvire na obrobju. Zelo znani termalni izviri tega tipa so v Hévízu, Esztergomu in Budimpešti na Madžarskem ter v Badnu in v Leopoldsdorfu pri Dunaju v Avstriji. Termalna voda je bila odkrita tudi ponekod v razpokanih metamorfnih kamninah.
Drugi tip so geotermalni vodonosniki v sedimentacijskih bazenih, kjer se termalna voda pretaka po peskih in razpokanih peščenjakih. Najpomembnejši čezmejni geotermalni vodonosnik se razprostira čez vse štiri omenjene države. Sestavlja ga nekaj deset metrov debel paket zgornjemiocenskih (11 do 5 milijonov let starih) peskov, pri nas imenovanih Murska formacija, ki se razprostira na površini, večji od Slovenije – 22.000 kvadratnih kilometrov. Vsebuje več deset tisoč let staro – pleistocensko deževnico, ki se pretaka s hribovij, na primer Slovenskih goric, proti osrednjemu delu Panonskega bazena. Ko se v globini do dveh kilometrov ogreje na približno 80° C, se začne dvigovati proti obrobju, vendar so zaradi počasnejšega toka vode in manjše prepustnosti kamnin termalni izviri iz tega vodonosnika redki.
Uporaba termalne vode
Termalno vodo s temperaturo nad 20° C je leta 2011 na območju štirih držav s 307 geotermalnimi vrtinami pridobivalo skoraj 150 uporabnikov. V severovzhodni Sloveniji je odvzem termalne vode iz 26 vrtin leta 2011 presegel 3,2 milijona kubičnih metrov, kar je manj kot deset odstotkov skupnega odvzema v vseh štirih državah. Če bi bila ta voda pitna, bi zadostovala za celoletno preskrbo Kranja in Ptuja skupaj.
Na Madžarskem vodo s temperaturo 20–30° C uporabljajo kot vir pitne in tehnološke vode. V Avstriji in na Madžarskem je temperatura vode večinoma pod 40° C in se uporablja predvsem za kopanje ter za balneologijo v zdraviliščih. V Sloveniji in na Slovaškem ima termalna voda pogosto temperaturo od 60 do 80° C, zato se uporablja kaskadno; odvzemu toplote za ogrevanje prostorov (stanovanj, javnih stavb, hotelov, bazenskih kompleksov) in sanitarne vode sledi raba za kopanje in balneologijo. Voda z najvišjo temperaturo, 110° C, izteka v Bad Blumauu na avstrijskem Štajerskem, kjer se uporablja za proizvodnjo elektrike v binarni geotermalni elektrarni. Po odvzemu njene toplote se voda, ohlajena na približno 50° C, vrača v vodonosnik skozi reinjekcijsko vrtino. Tak sistem geotermalnega dubleta (črpanja termalne vode iz vodonosnika s črpalno vrtino in njenega vračanja vanj po »uporabi« skozi reinjekcijsko vrtino) je vzpostavljen le še na dveh lokacijah; pri daljinskem ogrevanju mesta Lendava ter pri ogrevanju rastlinjakov v Podhájski na Slovaškem.
Zaradi razmeroma nizke temperature razpokanih kamnin v podlagi Panonskega bazena je negotov obstoj visokotemperaturnih geotermalnih virov s temperaturo nad 150° C, ki bi bili primerni za postavitev konvencionalnih parnih geotermalnih elektrarn. Obstajajo pa potencialni geotermalni vodonosniki s temperaturo 100–150° C, ki bi bili primerni za postavitev binarnih geotermalnih elektrarn. Prav tako je treba raziskati možnost razvoja spodbujenih geotermalnih sistemov (EGS) v kamninah v podlagi.
Posledice odvzema
Vzroke in posledice pretirane rabe termalne vode smo proučili na izbranih obmejnih območjih, ki se spopadajo z različnimi problemi. V Donavskem bazenu (A–SK–HU) smo ugotavljali razvojni potencial in medsebojni vpliv postavitve novih 21 geotermalnih dubletov v zgornjemiocenskih peskih. V Dunajskem bazenu (A–SK) smo ocenili potencial za razvoje rabe geotermalne energije na območju intenzivnega pridobivanja ogljikovodikov. Na območju Komarno–Šturovo (HU–SK) smo proučili vpliv opustitve drenaž rudniške vode ob prenehanju rudarjenja na regionalni dvig gladine termalne vode v termalnem krasu znotraj danes urbaniziranega območja. Na območju Lutzmannsburg–Zsira (A–HU) smo ugotovili, da so spremembe kemične sestave termalne vode posledica pretiranega izkoriščanja termalnega vodonosnika, na območju Bad Radkersburg–Hodoš (A–SI–HU) pa smo ugotavljali vpliv načrtovanega geotermalnega para vrtin v Korovcih (SI) na obstoječega uporabnika v Radgoni (AT).
Učinkovitost izrabe geotermalnih virov
Isti geotermalni vodonosniki se zaradi zgodovinskih in razvojnih razlik v sosednih državah izrabljajo različno učinkovito. Primerjalna analiza kazalnikov učinkovitosti upravljanja na petih testnih območjih je razkrila, da se geotermalni viri večinoma dodatno izkoriščajo, s precej visoko energijsko učinkovitostjo ter s primerno in napredno tehnologijo. Kaskadna raba pomeni pomemben, a hkrati še ne dovolj izkoriščen potencial nadaljnjega razvoja rabe geotermalne energije v regiji. Napajanje nekaterih regionalnih vodonosnikov se zaradi čezmernega odvzema termalne vode zmanjšuje in je ponekod že privedlo do njihove preizkoriščenosti. Navkljub temu je vračanje toplotno izrabljene termalne vode v vodonosnik na preiskanem območju še zelo redko.
Kaj v prihodnje?
Rezultati projekta TRANSENERGY dokazujejo obstoj čezmejnih geotermalnih virov, ki se raztezajo na območju med jugovzhodno Avstrijo, severovzhodno Slovenijo, zahodno Madžarsko in jugozahodno Slovaško. Naloga nacionalne in evropske politike je, da pristopi k predlaganim finančnim, zakonodajnim in razvojno-strokovnim spodbudam za povečanje rabe tega dostopnega in vsestransko uporabnega obnovljivega vira Zemljine energije.
Izkazalo se je, da je povečana in hkrati trajnostna raba geotermalne energije v severovzhodni Sloveniji mogoča, a le z dosledno uporabo geotermalnih dubletov.
Nina Rman, Andrej Lapanje, Dušan Rajver, Geološki zavod Slovenije
