Vízgazdálkodás

Magyarország kedvező geotermikus adottságai közismertek, hiszen a geotermikus gradiens értékek nem csak európai, hanem világszinten is kiemelkedőnek bizonyulnak, így ezen energiatípus használata minden szempontból ajánlott a térségben.

A Pannon-medence középső-miocénben történt extenziója miatt hazánk területén a litoszféra (1. ábra) jelentős elvékonyodáson ment keresztül. A magas hőmérsékletű asztenoszféra emiatt közelebb található a felszínhez (2. ábra), eredménye pedig az a magas hőfluxus, melynek átlagos értéke 90 mW/m², maximális értékei pedig meghaladhatják a 120-140 mW/m²-t is. Utóbbi értékek főként az Alföld déli területén jellemzőek (Dövényi & Horváth 1988; Lenkey et al., 2021).

1. ábra: A Föld belső szerkezete és a különböző hőmérsékletű tartományok (Mádlné Szőnyi 2006)

2. ábra: Pannon-medence negyedidőszaki és jelenkori állapota, a megemelkedett asztenoszférával. Az asztenoszféra a piros színnel jelölt tartomány, felette már a litoszféra található

Fontos megemlíteni, hogy a geotermikus energia valójában csak akkor mondható ténylegesen megújuló energiaforrásnak, amennyiben a kitermelt termálvíz a megfelelő mennyiségben és minőségben visszasajtolásra került. Hazánkban egyre több városban létesítenek geotermikus erőműveket, ilyen kétkutas rendszer került megépítésre például Hódmezővásárhely, Orosháza, Kistelek és Győr városaiban és mára szerves részeit alkotják a települések energiaellátásának. Azonban a visszasajtolt fluidumban gyakran még magas hőpotenciál tartózkodik, így ezeket a rendszereket némi kihasználatlanság jellemzi. A kihasználatlanság meghatározáshoz az alábbi szempontokat érdemes figyelembe venni:

1. földtani környezet és geotermikus adottságok, termelési hőmérséklet, a rendszer technikai paraméterei, felépítése és lépcsői, jelenlegi hasznosítás;
2. visszasajtolás paraméterei és mértéke;
3. maradékhő paraméterek;
4. további potenciális felhasználási lehetőségek.

A vizsgált magyarországi kétkutas rendszerekben különböző hőmérsékleten történik a visszasajtolás. Ezek alapján a hódmezővásárhelyi geotermikus rendszer az, amelyikben a legnagyobb mértékben nyerik ki a fluidumban tárolt hőenergiát, 20 Celsius-fokos visszasajtolási hőmérsékletet alkalmazva (1. táblázat).

1. táblázat: A visszasajtoló kutak paraméterei

A magyarországi kétkutas geotermikus rendszerekben rejlő hőtartalékot különböző fejlesztésekkel, mint további lépcsők beintegrálásával, hőcserélők optimalizálásával és hőszivattyúk bevezetésével lehetne felhasználni. A hódmezővásárhelyi rendszer 60-66 Celsius fokot, az orosházi rendszer 42,8 Celsius-fokot, a kisteleki rendszer 22 Celsius-fokot, addig a győri rendszer körülbelül 35,3 Celsius-fokot hasznosít. A hódmezővásárhelyi rendszer jó példája a megfelelő hasznosításnak, hiszen a visszasajtolt víz hőmérséklete 20 Celsius-fok. Ha a 20 Celsius-fokos visszasajtolási hőmérséklet ideálisnak mondható, akkor az orosházi, a kisteleki és a győri rendszer besajtolási hőmérsékletéhez képest a 2. táblázatban feltüntetett hőtartalék található meg.

2. táblázat: A magyarországi geotermikus rendszerekben megbújó hőtartalék

A 1. táblázat és a 2. táblázat adatai alapján elmondható, hogy az orosházi, a kisteleki és a győri rendszerekben lévő fluidum visszasajtolás előtt még további hasznosításra adhat lehetőséget. A geotermikus energiával jelenleg lakó- és ipari épületeket, közintézményeket, sportlétesítményeket, szállodákat, orvosi intézményeket, fürdőket és uszodákat látnak el. A települések és befektetők számára további hőpiacok megszerzése is megoldásként szolgálhat, hiszen nem csak fűtési és hűtési célokra alkalmazható a geotermikus energia. Ilyen lehet különböző mezőgazdasági folyamatok ellátása, szárításban és tartósításban való alkalmazás. A hőigények diverzifikálása mellett hőtársulások kialakítása is hasznos lehet, hiszen egy közös hálózat esetében a hőtöbbletet hatékonyan fel lehet használni további fogyasztók bekötése után. A táblázatok és a Lindal-diagram (3. ábra) összevetése után meghatározható, hogy a rendszerekben megmaradó hő alkalmazható lenne az alább felsorolt célok ellátására:

• további épületek és családi házak fűtése, hűtése;
• vízmelegítés;
• élelmiszertartósítás és pasztőrözés;
• üvegházak fűtése, talajfertőtlenítés;
• biogáztermelés;
• talajmelegítés, téli időszakban hóolvasztás és jégtelenítés;
• további balneológiai hasznosítás;
• geotermikus hőszivattyúkkal való felhasználás.

3. ábra: A geotermikus energia különböző hőmérsékleten történő felhasználását szemléltető Lindal-diagram (Mádlné Szőnyi 2006)

A hőmérsékleti adatok egy 2023-as kutatómunka során lettek igényelve, azóta azok bizonyos mértékben változhattak.

NAK / Gyurmánczi Dániel