Γεωθερμική ενέργεια στη Γερμανία: Επαναστατική λύση για την ενεργειακή μετάβαση;

Γεωθερμική ενέργεια στη Γερμανία: Επαναστατική λύση για την ενεργειακή μετάβαση;

Η γεωθερμική ενέργεια στη Γερμανία διαδραματίζει ολοένα και πιο κεντρικό ρόλο στην ενεργειακή μετάβαση και στον επιθυμητό κλιματικά ουδέτερο ενεργειακό εφοδιασμό. Ένα τρέχον ερευνητικό πρόγραμμα με επικεφαλής τον Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) διερευνά τις αλλαγές πετρωμάτων που σχετίζονται με τη θερμοκρασία σε γεωθερμικές δεξαμενές, προκειμένου να κατανοηθούν καλύτερα οι κίνδυνοι όπως οι σεισμοί και να αυξηθεί η κοινωνική αποδοχή των γεωθερμικών έργων. Το έργο, που ονομάζεται TRIGGER, ξεκίνησε την 1η Απριλίου 2025 και λαμβάνει περίπου δύο εκατομμύρια ευρώ σε χρηματοδότηση από το Ομοσπονδιακό Υπουργείο Οικονομικών Υποθέσεων και Ενέργειας, εκ των οποίων περίπου ένα εκατομμύριο ευρώ προορίζεται για τους ομίλους JGU. Όσοι εμπλέκονται στο JGU περιλαμβάνουν εμπειρογνώμονες από διάφορους τομείς όπως η ηφαιστειακή σεισμολογία, η τεκτονική και η δομική γεωλογία καθώς και οι γεωδυναμικές και μεταμορφικές διεργασίες, γεγονός που απεικονίζει τη συνολική προσέγγιση της έρευνας. Μεγαλόφωνος Πανεπιστήμιο του Μάιντς Κεντρικός στόχος των ερευνών είναι η ανάλυση παραμορφώσεων, ροών ρευστών και διεργασιών θραύσης εντός των πετρωμάτων.

Μια σημαντική πτυχή της χρήσης της γεωθερμικής ενέργειας είναι οι διαβαθμίσεις θερμοκρασίας, οι οποίες κατά μέσο όρο τρεις βαθμούς ανά 100 μέτρα στη Γερμανία και φτάνουν ακόμη και έως και πέντε βαθμούς στο Άνω Ρήνο Γκραμπέν. Τα έργα βαθιάς γεωθερμικής ενέργειας επικεντρώνονται σε ταμιευτήρες ιαματικού νερού που έχουν βάθος πάνω από 1.500 μέτρα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν οικονομικά για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή θερμότητας. Οι θερμοκρασίες έγχυσης στο Upper Rhine Graben είναι συνήθως 70 βαθμοί Κελσίου. Το Ομοσπονδιακό Υπουργείο Παιδείας και Έρευνας υποστηρίζει επίσης την έρευνα για τη βελτίωση της χρήσης βαθιάς γεωθερμικής ενέργειας προκειμένου να ξεπεραστούν οι τεχνικές προκλήσεις και να αυξηθεί η διαθεσιμότητα κατάλληλων γεωλογικών σχηματισμών, για παράδειγμα στη λεκάνη της Βόρειας Γερμανίας και στους πρόποδες των Άλπεων.

Εξερεύνηση και χρήση βαθιάς γεωθερμικής ενέργειας

Η βαθιά γεωθερμική ενέργεια προσφέρει τη δυνατότητα κάλυψης έως και 25% των αναγκών της Γερμανίας σε θερμότητα. Ωστόσο, λιγότερο από το 1% της θερμότητας που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές στη Γερμανία προέρχεται σήμερα από πηγές βαθιάς γεωθερμίας. Για την περαιτέρω προώθηση αυτής της τεχνολογίας, απαιτούνται γεωφυσικές μέθοδοι για την τοπική αναγνώριση των πηγών θερμότητας στο υπέδαφος. Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί η βαθιά γεωθερμική ενέργεια βασίζεται στην εξαγωγή ζεστού νερού από ένα πηγάδι και στην επιστροφή κρύου νερού σε άλλο, επιτρέποντας την αποτελεσματική διανομή της θερμότητας στα δίκτυα τηλεθέρμανσης.

Η πόλη του Βερολίνου σχεδιάζει να γίνει κλιματικά ουδέτερη έως το 2045 και η αλλαγή της παροχής θερμότητας σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι κρίσιμο μέρος αυτής της στρατηγικής. Πάνω από το 90% της τρέχουσας θερμότητας προέρχεται από ορυκτά καύσιμα, τα οποία πρέπει επειγόντως να αλλάξουν. Οι γεωλόγοι εκτιμούν ότι η βαθιά γεωθερμική ενέργεια θα μπορούσε ενδεχομένως να παρέχει έως και το 20 τοις εκατό της θερμότητας που απαιτείται στη μητροπολιτική περιοχή. Η τεχνολογία έχει ήδη αποδειχθεί σε πολλά γερμανικά συστήματα και σύντομα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως βασικό στοιχείο σε τοπικά και δίκτυα τηλεθέρμανσης. Ωστόσο, οι ειδικές περιφερειακές συνθήκες και πόροι πρέπει πρώτα να εξεταστούν διεξοδικά προκειμένου να αξιοποιηθεί πλήρως το δυναμικό Berlin.de σημειώσεις.

Τεχνικές προκλήσεις και ευκαιρίες

Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στη χρήση βαθιάς γεωθερμικής ενέργειας είναι οι τεχνικοί και οικονομικοί κίνδυνοι που εμποδίζουν την ευρεία εφαρμογή. Η επαγόμενη σεισμικότητα είναι ένα κεντρικό θέμα που αντιμετωπίζεται στο πλαίσιο των ερευνητικών έργων που έχουν ξεκινήσει. Η συνεχής διερεύνηση της μικροδομικής και μικροχημικής σύνθεσης των δειγμάτων έχει σκοπό να παρέχει μια βαθύτερη κατανόηση των γεωθερμικών διεργασιών, συμβάλλοντας έτσι στην ελαχιστοποίηση αυτών των κινδύνων και στη μεγιστοποίηση της αποδοτικότητας της χρήσης γεωθερμικής ενέργειας. Οι ειδικοί τονίζουν ότι αυτή η έρευνα θα χρησιμοποιηθεί επίσης για την ανάπτυξη εργαλείων που βελτιστοποιούν τον σχεδιασμό, την υλοποίηση και την παρακολούθηση έργων βαθιάς γεωθερμικής ενέργειας προκειμένου να προωθηθεί η ευρεία χρήση, όπως π.χ. BMBF αναφέρθηκε.

Συνοπτικά, η γεωθερμική ενέργεια στη Γερμανία θα μπορούσε να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στην επίτευξη των κλιματικών στόχων, υπό την προϋπόθεση ότι συνεχιστούν οι κατάλληλες ερευνητικές προσπάθειες και ξεπεραστούν οι υπόλοιπες προκλήσεις.