Environmental Impacts of Geothermal

Environmental Impacts of Geothermal Energy

Contents
Water Quality and Use
Air Emissions
Land Use
Life-Cycle Global Warming Emissions
The most widely developed type of geothermal power plant (known as hydrothermal plants) are located near geologic “hot spots” where hot molten rock is close to the earth’s crust and produces hot water. In other regions enhanced geothermal systems (or hot dry rock geothermal), which involve drilling into Earth’s surface to reach deeper geothermal resources, can allow broader access to geothermal energy.

Geothermal plants also differ in terms of the technology they use to convert the resource to electricity (direct steam, flash, or binary) and the type of cooling technology they use (water-cooled and air-cooled). Environmental impacts will differ depending on the conversion and cooling technology used.

For more on geothermal technologies, see How Geothermal Energy Works.
For more on the benefits of geothermal energy and other renewable energy technologies, see Benefits of Renewable Energy Use.
Water Quality and Use

Geothermal power plants can have impacts on both water quality and consumption. Hot water pumped from underground reservoirs often contains high levels of sulfur, salt, and other minerals. Most geothermal facilities have closed-loop water systems, in which extracted water is pumped directly back into the geothermal reservoir after it has been used for heat or electricity production. In such systems, the water is contained within steel well casings cemented to the surrounding rock [1]. There have been no reported cases of water contamination from geothermal sites in the United States [2].

Water is also used by geothermal plants for cooling and re-injection. All U.S. geothermal power facilities use wet-recirculating technology with cooling towers. Depending on the cooling technology used, geothermal plants can require between 1,700 and 4,000 gallons of water per megawatt-hour. However, most geothermal plants can use either geothermal fluid or freshwater for cooling; the use of geothermal fluids rather than freshwater clearly reduces the plants overall water impact [3]. (For more information, see How it Works: Water for Power Plant Cooling.)

Most geothermal plants re-inject water into the reservoir after it has been used to prevent contamination and land subsidence (see Land Use below). In most cases, however, not all water removed from the reservoir is re-injected because some is lost as steam. In order to maintain a constant volume of water in the reservoir, outside water must be used. The amount of water needed depends on the size of the plant and the technology used; however, because reservoir water is “dirty," it is often not necessary to use clean water for this purpose. For example, the Geysers geothermal site in California injects non-potable treated wastewater into its geothermal reservoir [4].

Air Emissions

The distinction between open- and closed-loop systems is important with respect to air emissions. In closed-loop systems, gases removed from the well are not exposed to the atmosphere and are injected back into the ground after giving up their heat, so air emissions are minimal. In contrast, open-loop systems emit hydrogen sulfide, carbon dioxide, ammonia, methane, and boron. Hydrogen sulfide, which has a distinctive “rotten egg” smell, is the most common emission [5].

Once in the atmosphere, hydrogen sulfide changes into sulfur dioxide (SO2). This contributes to the formation of small acidic particulates that can be absorbed by the bloodstream and cause heart and lung disease [6]. Sulfur dioxide also causes acid rain, which damages crops, forests, and soils, and acidifies lakes and streams. However, SO2 emissions from geothermal plants are approximately 30 times lower per megawatt-hour than from coal plants, which is the nation’s largest SO2 source.

Some geothermal plants also produce small amounts of mercury emissions, which must be mitigated using mercury filter technology. Scrubbers can reduce air emissions, but they produce a watery sludge composed of the captured materials, including sulfur, vanadium, silica compounds, chlorides, arsenic, mercury, nickel, and other heavy metals. This toxic sludge often must be disposed of at hazardous waste sites [7].

Land Use

The amount of land required by a geothermal plant varies depending on the properties of the resource reservoir, the amount of power capacity, the type of energy conversion system, the type of cooling system, the arrangement of wells and piping systems, and the substation and auxiliary building needs [8]. The Geysers, the largest geothermal plant in the world, has a capacity of approximately 1,517 megawatts and the area of the plant is approximately 78 square kilometers, which translates to approximately 13 acres per megawatt. Like the Geysers, many geothermal sites are located in remote and sensitive ecological areas, so project developers must take this into account in their pl

Kết quả (Việt) 1:

Các tác động môi trường của năng lượng địa nhiệtNội dungChất lượng nước và sử dụngMáy phát thảiSử dụng đấtVòng đời phát thải toàn cầu nóng lênLoại nhà máy điện địa nhiệt (được gọi là nhà máy nhiệt dịch), phát triển rộng rãi nhất nằm gần địa chất "điểm nóng" nơi nóng đá nóng chảy là gần gũi với lớp vỏ của trái đất và sản xuất nước nóng. Trong các khu vực nâng cao địa nhiệt hệ thống (hoặc đá khô nóng địa nhiệt), mà liên quan đến khoan vào bề mặt của trái đất để tiếp cận sâu hơn các nguồn lực địa nhiệt, có thể cho phép truy cập rộng hơn vào năng lượng địa nhiệt. Địa nhiệt nhà máy cũng khác biệt về công nghệ mà họ sử dụng để chuyển đổi các tài nguyên điện (hơi nước trực tiếp, flash hoặc nhị phân) và loại làm lạnh công nghệ họ sử dụng (làm mát bằng nước và làm mát bằng khí). Tác động môi trường sẽ khác nhau tùy thuộc vào chuyển đổi và làm mát công nghệ sử dụng.Để biết thêm về công nghệ địa nhiệt, hãy xem làm thế nào các công trình năng lượng địa nhiệt.Để biết thêm về những lợi ích của năng lượng địa nhiệt và các công nghệ năng lượng tái tạo khác, hãy xem lợi ích tái tạo năng lượng sử dụng.Chất lượng nước và sử dụngNhà máy điện địa nhiệt có thể có tác động đến chất lượng nước và tiêu thụ. Bể nước bơm từ các hồ chứa ngầm thường có chứa mức độ cao của lưu huỳnh, muối và các khoáng chất khác. Tiện nghi nhất địa nhiệt có hệ thống nước kín, trong đó trích xuất nước được bơm trực tiếp trở lại vào các hồ chứa địa nhiệt sau khi nó đã được sử dụng cho sản xuất nhiệt hoặc điện. Trong hệ thống như vậy, nước được chứa trong thép vỏ bê tông đến xung quanh rock [1]. Đã có không có trường hợp báo cáo của nước ô nhiễm từ các trang web địa nhiệt ở Hoa Kỳ [2].Nước cũng được sử dụng bởi các nhà máy địa nhiệt để làm mát và tái tiêm. Tất cả Hoa Kỳ năng lượng địa nhiệt cơ sở sử dụng công nghệ recirculating ướt với tháp làm mát. Tùy thuộc vào công nghệ làm mát sử dụng địa nhiệt nhà máy có thể yêu cầu từ 1.700 đến 4.000 gallon nước mỗi giờ megawatt. Tuy nhiên, hầu hết các nhà máy địa nhiệt có thể sử dụng hai chất lỏng địa nhiệt hoặc nước ngọt để làm mát; sử dụng địa nhiệt chất lỏng chứ không phải là nước ngọt rõ ràng làm giảm các cây trồng nói chung nước tác động [3]. (Để biết thêm thông tin, xem làm thế nào nó hoạt động: nước cho nhà máy điện làm mát.) Đặt nhà máy địa nhiệt tái tiêm nước vào hồ chứa sau khi nó đã được sử dụng để ngăn chặn ô nhiễm và đất lún (xem dưới đây sử dụng đất). Trong hầu hết trường hợp, Tuy nhiên, không phải tất cả các nước bị loại bỏ từ các hồ chứa là tái tiêm vì một số bị mất như hơi nước. Để duy trì một liên tục khối lượng nước trong hồ chứa nước, nước ngoài phải được sử dụng. Lượng nước cần thiết phụ thuộc vào kích thước của các nhà máy và công nghệ sử dụng; Tuy nhiên, bởi vì hồ chứa nước là "bẩn", nó thường không phải là cần thiết để sử dụng nước sạch cho mục đích này. Ví dụ, các mạch nước phun trang web địa nhiệt ở California injects không làm sạch nước thải xử lý vào hồ chứa địa nhiệt [4]. Máy phát thảiSự khác biệt giữa hệ thống và đóng cửa-hở là quan trọng đối với máy phát thải. Trong các hệ thống kín, khí ra khỏi giếng không được tiếp xúc với không khí và được tiêm vào mặt đất sau khi bỏ của nhiệt, do đó máy phát thải tối thiểu. Ngược lại, hở hệ thống phát ra sulfua hiđrô, điôxít cacbon, amoniac, mêtan và Bo. Sulfua hiđrô có mùi đặc trưng "quả trứng thối", là bức xạ phổ biến nhất [5]. Một lần trong khí quyển, sulfua hiđrô thay đổi thành điôxít lưu huỳnh (SO2). Điều này góp phần vào việc hình thành các hạt axit nhỏ mà có thể được hấp thụ bởi mạch máu và gây ra bệnh tim và phổi [6]. Điôxít lưu huỳnh cũng gây ra mưa axit, thiệt hại cây trồng, rừng và đất, và acidifies hồ và suối. Tuy nhiên, SO2 lượng khí thải từ các nhà máy địa nhiệt khoảng 30 lần thấp cho megawatt-giờ hơn từ các nhà máy than đá, mà là nguồn SO2 lớn nhất của quốc gia.Một số nhà máy địa nhiệt cũng sản xuất một lượng nhỏ khí thải thủy ngân, phải được giảm nhẹ bằng cách sử dụng công nghệ lọc thủy ngân. Việc cọ rửa có thể làm giảm lượng khí thải máy, nhưng họ sản xuất một bùn chảy nước gồm các tài liệu được chụp, bao gồm lưu huỳnh, vanadi, hợp chất silica, clorua, asen, thủy ngân, niken và các kim loại nặng khác. Bùn độc hại này thường phải được xử lý chất thải nguy hại các trang web [7]. Sử dụng đấtSố lượng đất theo yêu cầu của một nhà máy địa nhiệt thay đổi tùy theo các thuộc tính của các hồ chứa tài nguyên, số lượng công suất năng lượng, loại hệ thống chuyển đổi năng lượng, loại làm mát hệ thống, sự sắp xếp của giếng và hệ thống đường ống, và trạm biến áp và nhu cầu hỗ trợ xây dựng [8]. Mạch nước phun, nhà máy địa nhiệt lớn nhất thế giới, có sức chứa khoảng 1,517 MW và khu vực của nhà máy là khoảng 78 km vuông, mà dịch đến khoảng 13 dặm Anh mỗi megawatt. Như mạch nước phun, rất nhiều các trang web địa nhiệt nằm trong khu vực sinh thái từ xa và nhạy cảm, do đó, dự án phát triển phải đưa này vào tài khoản trong pl của