Energia geotermalna w Małopolsce

Energia geotermalna w Małopolsce

Autor: Jakub Grabowski, Licencja: CC BY

Małopolska to region wyjątkowy między innymi dzięki najwyższym w Polsce górom – atrakcyjnym turystycznie i krajobrazowo. Tatry to również obszar bogaty w złoża wód geotermalnych, czyli wód podziemnych, których temperatura wynosi co najmniej 20 °C.

Ciepła woda w Małopolsce

W Małopolsce, w kontekście interesującej nas geotermii, na północ od Krakowa nie dzieje się nic ciekawego – zapadające pod małym kątem monokliny skał wapiennych (Jura Krakowsko-Częstochowska) są stosunkowo chłodne, nawet w głębi Ziemi. Sam Kraków leży w Zapadlisku Przedkarpackim, wypełnionym osadami morza, pokrywającego ten teren w miocenie. Podróżując dalej na południe, spotykamy osady starszego oceanu, który zalewał te tereny od końca jury do miocenu. Kilka źródeł geotermalnych znajdujemy na obszarze Karpat zewnętrznych w Skomielnej, Rabce-Zdroju i Porębie Wielkiej. Dopiero po przekroczeniu unikalnej struktury Pienińskiego Pasu Skałkowego, odnajdziemy najwydajniejsze źródła gorącej wody podziemnej.  Zgromadziły się one w Niecce Podhalańskiej oraz Tatrach, które także były zalane morzem, choć nieco wcześniej, bo w eocenie.

Tatry nie są starymi górami – zaczęły się wypiętrzać dopiero ok. 15 mln lat temu. Turyści dzielą je na: Tatry Wysokie i Zachodnie, a także Bielskie, które w całości znajdują się na Słowacji. Geologowie natomiast dzielą Tatry na trzon krystaliczny oraz jednostki reglowe i wierchowe; wspomniane jednostki składają się ze skał osadowych, które umożliwiają infiltrowanie wody w głąb Ziemi. Jest to główny obszar zasilający „złoża” wód geotermalnych. 

 Dlaczego woda w głębi Ziemi jest gorąca?

Teraz mała dygresja: żeby zrozumieć, jak działa geotermia, trzeba wiedzieć, jak jest zbudowana nasza planeta. Informacje o niej pochodzą z głębokich wierceń, ale nawet najgłębsze wiercenia na planecie sięgają nie dalej niż 12 km w głąb Ziemi, a jak wiadomo jej promień ma średnio 6378 km. Geolodzy musieli więc zastosować sejsmologię, do badań wgłębnych. Dzięki nim wiadomo, że Ziemia składa się z czterech stref: cienkiej sztywnej skorupy; półplastycznego płaszcza górnego i dolnego; płynnego jądra zewnętrznego i sztywnego jądra wewnętrznego. Obowiązuje zasada – im głębiej, tym cieplej.  Wartość przyrostu temperatury o 1°C określa współczynnik nazywany stopniem geotermicznym. Jest on różny w każdym  zakątku Ziemi. Przykładem tego działania jest chociażby najgłębsza kopalnia złota na świecie: Mponeng znajdująca się w RPA. Wydobycie prowadzone jest na głębokości ponad 4 km (!), a temperatura górotworu wynosi ok. 60⁰C. A jak to wygląda w Polsce? Stopień geotermiczny w naszym kraju jest bardzo zróżnicowany, wynosi od ok. 10–110 m na 1 stopień Celsjusza. 

Należy jednak mieć na uwadze, że stopień geotermiczny można zastosować jedynie do zewnętrznej skorupy naszej planety, bowiem temperatura w jądrze Ziemi jest porównywalna do tej panującej na powierzchni Słońca (!), i wynosi ok. 5400°C. 

Dlaczego Podhale?

Stopień geotermiczny na Podhalu jest na tyle wysoki, że temperatura wody na głębokości ok. 5000 m wynosi powyżej 100°C. Wody te zostały odkryte na powierzchni: w 1844 roku Ludwik Zejszner opisał źródło na Jaszczurówce, mające temperaturę 20,4°C. Pierwszy skuteczny odwiert, nazwany IG-1, powstał w 1963 roku w Zakopanem, uzyskano wówczas wypływ wody o temperaturze 37°C. W 1981 roku powstał otwór Bańska IG 1, dzięki któremu utworzono pierwszy w Polsce zakład geotermalny. Szeroko rozwinięta sieć uskoków tektonicznych, uformowanych podczas wypiętrzania Tatr, jest przyczyną, dla której wystarczy dowiercić się do rzeczonych uskoków – najgłębszy odwiert 3780 m właśnie tam sięga.

Energia geotermalna jest wykorzystywana nie tylko w rekreacji, ale także jako alternatywne źródło energii. Jest to ekologiczny sposób ogrzewania budynków i zasilania ich w elektryczność. Żeby wykorzystać ten potencjał Ziemi, potrzebne są badania poprzedzane wierceniami otworów poszukiwawczych, które nie zawsze zostaną otworami produkcyjnymi. To ogromna inwestycja, ale w perspektywie lat – bardzo opłacalna. Obecnie na Podhalu największą firmą zajmującą się geotermią jest PEC Geotermia Podhalańska S.A., której głównym udziałowcem jest Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, a mniejszej części gminy podhalańskie. Ostatni odwiert o głębokości 3,4 km, którego zadaniem jest zasilenie w ciepło domów w części Bańskiej Niżnej, wykonano w 2013 roku. 

Fot. Wikipedia, domena publiczna