Elektrik enerjisi üretimi için jeotermal enerji düşük bir profile sahiptir, ancak bir dizi ülke için mevcut ve potansiyel enerji karışımında önemlidir. Aynı zamanda, hava durumuna bağlı rüzgar, güneş ve hidroelektrik enerjisinin üzerinde yenilenebilir enerji kaynakları arasında en güvenilir olanı olarak tanımlanmıştır. Üretim ortamları genellikle zahmetlidir ve jeotermal enerjiyi mühendislik açısından uygulanabilir kılmak için nikel alaşımları ve nikel paslanmaz çeliklere ihtiyaç vardır. Bir jeotermal enerji santrali inşa etmek pahalı bir iştir, ancak bir kez kurulup çalıştırıldığında işletme maliyetleri nispeten düşüktür.
Jeotermal Enerjiye Giden Yollar
Jeotermal enerji, dünyanın termal çekirdeğinden gelen ısıyı yakalayarak elde edilir.
Jeotermal akışkan, doğal olarak oluşan mineralize bir basınçlı su ve yeraltında 200–325 ºC arasında ısıtılmış buhar karışımıdır. Buhar ve sıcak su, üç kilometreye kadar derinliklerden üretim kuyuları tarafından bir jeotermal sahadan çekilir. Jeotermal sahadan gelen yüksek basınçlı sıcak su, bir jeotermal tesiste buhar ve suya ayrılır ve kuru buhar, elektrik enerjisi üretmek için jeneratörlerin türbinlerini döndürmek için kullanılır.
Önerilen Makale: Çelik sac malzemeler ve uygulamaları hakkında detaylı bilgi almak için
çelik kalın levha sac sayfamızı ziyaret etmenizi tavsiye ederiz.
Ayrıca, ısının olduğu ancak kullanılabilecek sıvıların olmadığı yeraltındaki sıcak kuru kayalardan jeotermal enerji üretme potansiyeli de vardır.
Gelişmiş Jeotermal Sistemler (EGS), son derece sıcak yeraltı granit kayalarına kadar üç kilometre derinlikte sondaj deliklerinin açıldığı olgunlaşan teknolojilerdir. Su deliklere zorlanır, kayalar tarafından ısıtılır ve daha sonra kullanım için geri dönüş kuyularından yüzeye geri pompalanır.
Jeotermal enerjinin önemli bir faydası, jeotermal enerji üretiminden kaynaklanan atık sıvıların jeotermal sahaya geri enjekte edilmesidir. Bu işlem, daha sonra yeraltında yeniden ısıtılan jeotermal sıvıların yenilenmesine yardımcı olur. Geri dönüş enjeksiyonu ayrıca yüzey sularının jeotermal tuzlu su ile kirlenmesini de önler.
Jeotermal tuzlu sular aşındırıcıdır. Asidiktirler ve genellikle metal iyonları, aşındırıcı klorürler ve silisli bileşikler ile karbondioksit, sülfür oksitler ve hidrojen sülfür gibi aşındırıcı gazlar içerirler. Yüksek sıcaklıklarda aşındırıcı bileşikler ve gazlar, jeotermal tesisin işleme ekipmanlarının ve borularının çoğu ile temas edecek ve bu da nikel içeren malzemelerin önemli bir role sahip olduğu anlamına gelir.
Nikel ile Çalışmasını Sağlamak
Korozyon hasarı, boru tesisatı ve proses ekipmanı için karbon çeliği kullanan eski jeotermal enerji santralleri için önemli bir sorundu. İşletme deneyimi arttıkça, 304L (UNS S30403), 316L (S31603), 310S (S31008) ve 321 (S32100) Tipleri gibi nikel-paslanmaz çelikler giderek daha fazla kullanılıyordu ve şu anda jeotermal endüstrisinin çoğunda kullanılan en güçlü alaşımlardır.
Daha yüksek nikel içeriğine sahip korozyona dayanıklı alaşımlar giderek daha fazla kullanılmaktadır.
Bununla birlikte, bazı paslanmaz çelikler jeotermal tuzlu sularda çukurlaşma korozyonuna ve klorür veya sülfür kaynaklı gerilme korozyonu çatlamasına karşı hassastır. Bu nedenle, daha yüksek nikel içeriğine sahip korozyona dirençli alaşımlar giderek daha fazla kullanılmaktadır.
Korozyon önleyiciler kullanılarak korozif ortamların kontrol edilemediği durumlarda, dubleks paslanmaz çelik Tip 2205 (S32205), 2507 (S32750) ve 2707 (S32707) ve 904L (N08904) ve %6 Mo alaşımları (örn. S31254 veya N08367 gibi yüksek nikel paslanmaz çelikler), genellikle iyi performans göstermiştir.
Jeotermal tuzlu sulardaki geniş çeşitlilik, tek bir evrensel çözüm olmadığı anlamına geliyor. En iyi performans gösteren malzemeyi proses sıvılarıyla eşleştirmek için araştırmalara ihtiyaç vardır. Operasyonel taleplere bağlı olarak, Alaşım 625 (N06625), C-276 (N10276) gibi nikel alaşımları ve hatta daha yüksek alaşımlar gereklidir. Alaşım 600 (N06600), 601 (N06601) ve 825 (N08825) gibi diğer nikel alaşımları, belirli yüksek korozif jeotermal operasyonlarla başa çıkmak için seçici kullanım bulmuşlardır.
Jeotermal, nikel alaşımlarının kullanımı sayesinde erişilebilir hale getirilen, yararlı ve büyüyen bir çevresel olarak çekici enerji kaynağıdır.
