Ciepło z natury

Dr hab. Jerzy Nawrocki: – Jak zawsze, pośrodku. Instytut, którym kieruję, prowadził przez wiele lat szeroko zakrojony program wiertniczy. Wykonaliśmy tysiące otworów. Kilkaset wierceń głębokich, powyżej 3 km. W części z nich rozpoznaliśmy warunki dogodne dla komercyjnego wykorzystania geotermii. W niektórych regionach Polski jest szansa na to, żeby energia geotermalna była wykorzystywana. W których regionach – to pokazują nasze mapy tzw. strumienia cieplnego.

Co to jest strumień cieplny?

– To ilość ciepła, która z wnętrza Ziemi dociera do każdego metra kwadratowego powierzchni kraju. A wracając do map. Jako instytut badawczy je opracowujemy. Ale co inne jednostki naukowe czy inwestorzy z nimi robią, to już ich sprawa, a właściwie ich ryzyko. My nie jesteśmy policją geotermalną, tylko państwową służbą geologiczną, która ma dostarczyć wiarygodne informacje.

Czy warunki pozwalają na to, żeby geotermia była w Polsce znaczącym źródłem energii?

– Na pewnej części obszaru kraju tak, ale nie wszędzie. Nie uciekniemy od procesów geologicznych, które ukształtowały tę część globu, gdzie mieszkamy. Strumień cieplny, o którym wspomniałem, jest – można powiedzieć – dany przez naturę. Ukształtowała go geologiczna przeszłość. Polska składa się z dwóch części. Jedna, północno-wschodnia leży na grubej skorupie starego kratonu zwanego wschodnioeuropejskim. Tutaj transmisja ciepła jest niewielka. Druga część kraju, południowo-zachodnia, o konsolidacji tektonicznej znacznie młodszej, choć też sprzed kilkuset milionów lat, to platforma paleozoiczna, na której strumień ciepła jest nieporównywalnie większy.

Dlaczego tam, gdzie procesy geologiczne ukształtowały Ziemię stosunkowo niedawno, a więc w zachodniej i południowej części kraju, strumień ciepła jest większy?

– Bo tam skorupa ziemska jest dużo cieńsza, a więc ta część wnętrza naszej planety, która jest gorąca, znajduje się bliżej powierzchni.

Skąd w ogóle pod ziemią wzięło się to ciepło?

– Ziemia, jako planeta, w trakcie kształtowania, formowania się była niezwykle gorącą masą. Z czasem jej zewnętrzne warstwy się ochładzały i krystalizowały. Tak powstała skorupa ziemska. Wnętrze Ziemi jednak nie ostygło całkowicie i nadal pozostaje gorące.

No ale my się do tego płynnego wnętrza nie przewiercamy.

– To prawda, ale ciepło ze środka planety jest transmitowane do warstw zewnętrznych. Te mają różną strukturę, grubość czy wiek. W efekcie, choć środek Ziemi, stygnąc, „wysyła” ciepło we wszystkich kierunkach tak samo, nie wszędzie w takich samych ilościach ono dociera do powierzchni. Nie wszędzie z równą łatwością potrafi się przedrzeć. W Polsce – o czym już wspominałem – jest bardzo duża różnica pomiędzy wschodem a zachodem kraju, pomiędzy „gorącym” południem i „zimną” północą. Dodatkowe ciepło we wnętrzu Ziemi powstaje na skutek rozpadów pierwiastków promieniotwórczych. To tzw. ciepło radiogeniczne.

Z geotermii można korzystać tylko na tych obszarach, które na mapie Polski mają kolor czerwono-brązowy? Tylko tam, gdzie strumień ciepła jest bardzo wysoki?

– Nie powiedziałbym, że w Polsce strumień cieplny jest gdziekolwiek bardzo wysoki. Jest przyzwoity, w miarę dobry, ale wysoki czy bardzo wysoki jest na południu Europy. A wracając do pytania. Sam strumień cieplny nie jest rzeczą najważniejszą. Oczywiście tam, gdzie jest on niski, wykorzystanie energii geotermalnej jest mocno utrudnione. Ale nie wszędzie, gdzie ciepła jest dużo, można je wykorzystać. Ważne są inne czynniki. Na przykład wydajność źródła termalnego. W klasycznej geotermii wydobywamy spod ziemi gorącą wodę, która naturalnie się tam znajduje. Jeżeli jest jej mało, nie ma czego wyciągać, choć skały mogą mieć bardzo wysoką temperaturę. Drugim problemem jest mineralizacja wód. One mogą być gorące, może ich być dużo, ale gdy są zbyt słone, bardzo dużo kosztuje budowa odpowiedniej instalacji. To przypadek Polski. Nasze wody termalne są w większości silnie zmineralizowane. Takie zasolone wody trzeba z powrotem do wnętrza Ziemi wtłoczyć, bo przecież nie możemy ich wylewać do rzeki. A to oznacza wiercenie drugiego otworu, a więc kolejne gigantyczne koszty. I ostatnia sprawa. Wody termalne występujące w Polsce nie mają bardzo wysokich temperatur. Po to, by skorzystać z energii, którą niosą, jej odbiorca musi znajdować się stosunkowo blisko źródła. Nie ma sensu ich transportować na duże odległości.