Instalația Puna Geothermal Venture, singura centrală geotermală din Hawai’i, se redeschide pe Insula Mare după doi ani de închidere. Fiind statul cel mai dependent de petrol din țară, Hawai’i este dedicat eliminării treptate a combustibililor fosili în favoarea surselor de energie regenerabilă. Redeschiderea centralei geotermale Puna, deși plină de propriile controverse, are potențialul de a ajuta Hawai’i să se îndrepte spre un viitor mai curat și mai puțin dependent de combustibilii fosili.
Cum funcționează energia geotermală în Hawai’i
Centralele geotermale folosesc aburul pentru a produce electricitate. Aburul provine din rezervoarele de apă fierbinte care se găsesc la câțiva kilometri sau mai mult sub suprafața pământului. Energia geotermală a fost folosită în principal pentru a produce electricitate pe Insula Hawai’i (Insula Mare) prin forarea unor puțuri de peste 5.000 de metri în punctele fierbinți geologice de-a lungul unei zone de rift a vulcanului Kīlauea. Puțurile exploatează zonele în care se găsește fluid la o temperatură ridicată, cu o presiune și o permeabilitate suficientă a rocilor. Prezența acestor puțuri creează schimbări de presiune care forțează aburul care conține hidrogen sulfurat toxic și saramură (apă care transportă siliciu și metale grele) să urce până la capul de sondă. De la capul de sondă, aburul fie alimentează direct turbinele, fie încălzește un fluid secundar, pentanul, care face să funcționeze turbinele, este răcit și apoi reîncălzit din nou. După ce aburul a fost utilizat de uzină, acesta este eliminat împreună cu saramura, fie prin eliberare în „iazuri” de suprafață, fie prin reinjectare în subteran prin intermediul unor puțuri de injecție.
Dezvoltare geotermală controversată în Hawai’i
În 1973, Departamentul de Energie al SUA și Fundația Națională pentru Știință au ajutat statul Hawai’i cu subvenții pentru a finanța cercetarea geotermală pe Insula Mare. Cercetările au dus la dezvoltarea primului puț geotermic viabil din punct de vedere comercial din Hawai i, numit Hawai’i Geothermal Project-Abbott (HGP-A). Forajul a început fără studii de impact asupra mediului sau fără o perioadă de consultare publică.
Pentru mai bine de zece ani, puțul și centrala electrică asociată au funcționat fără o tehnologie adecvată de reducere a poluării sau fără o supraveghere de reglementare din partea statului sau a guvernului federal. Aburul și saramura au fost eliminate în gropi fără căptușeală, iar hidrogenul sulfurat a fost eliberat în cartierele din apropiere în timpul curățării periodice a puțului și a accidentelor. În 1989, locuitorii din zonă au depus o petiție la Agenția de Apărare Civilă și la Departamentul de Planificare a județului, solicitând revocarea autorizației HGP-A. Petiția menționa un total de paisprezece zile din cele trei luni anterioare în care sistemul de reducere a hidrogenului sulfurat nu a funcționat, permițând scurgerea în aer a gazului letal de hidrogen sulfurat. Convins de aceste plângeri și de o altă scurgere majoră, Departamentul de planificare a emis un „plan de acțiune imediată” pentru a menține HGP-A în funcțiune doar până când instalația nou construită Puna Geothermal Venture (PGV) va fi funcțională.
Puna Geothermal Venture a început în 1980 ca o societate mixtă pentru dezvoltarea energiei geotermale pe o parcelă de 500 de acri de teren la 21 de mile sud-est de Hilo, Hawai’i. În 1986, PGV a obținut un contract cu Hawaiian Electric Industries (HELCO), cel mai mare furnizor de energie electrică din statul Hawai’i, pentru a furniza 25 de megawați (MW) de energie electrică până în 1993. PGV a fost cumpărată de Ormat Energy Systems, Inc. (Ormat) în 1989, care a reproiectat centrala electrică propusă de PGV pentru a include turbine diferite și un sistem de răcire diferit, despre care susținea că va avea ca rezultat zero emisii și va funcționa la un nivel de zgomot drastic mai mic decât HGP-A, care a eșuat. Deși PGV nu a reușit să prevină scurgerile de gaze, a avut o funcționare mai curată decât HGP-A.
PGV avea o capacitate de generare de 25 MW la deschiderea sa în 1993, care a fost extinsă la 30 MW în 1995 și la 38 MW în 2012. În 2017, PGV furniza 31% din energia electrică de pe Insula Mare (nu din întregul lanț de insule hawaiiene). Cu 57% din energia electrică a insulei provenind din surse regenerabile, cum ar fi energia solară, eoliană și geotermală, PGV era responsabilă pentru mai mult de jumătate din toată energia regenerabilă generată pe insulă. Mark Glick, specialist în politici energetice și inovare la Hawaii Natural Energy Institute, a numit PGV „ancora de încărcare a surselor regenerabile pentru Big Island”.
Închiderea PGV
La 3 mai 2018, erupția vulcanică Puna inferioară a început în zona de rift est a lui Kilauea. Fântânile de lavă, fluxurile de lavă și gazele vulcanice au fost precedate de cutremure și deformări ale solului. PGV, îngrijorată de posibilele degajări de gaze toxice de hidrogen sulfurat și explozii la instalație, a început să oprească echipamentele și să îndepărteze cei 60.000 de galoane americane de pentan extrem de inflamabil.
Cele unsprezece puțuri au fost stabilizate cu apă rece și apoi sigilate cu dopuri metalice. Fluxurile de lavă s-au apropiat de câteva dintre puțurile astupate pe 27 mai și au acoperit complet două dintre ele. Pe 30 mai, o substație și un al treilea puț au fost acoperite de lavă. Ulterior, PGV a fost închisă, iar generatoarele alimentate cu combustibili fosili au fost puse în funcțiune pentru ca Big Island să nu rămână fără energie electrică.
Mai departe
Cu închiderea PGV în 2018, Big Island arde de atunci „combustibil rezidual” compus din resturile uleioase ale procesului de rafinare. Planurile de reluare a producției de energie geotermală până la sfârșitul anului 2019 au fost întârziate de probleme legate de autorizații care au amânat așteptările. Cu probleme suplimentare legate de pandemia COVID-19, PGV a fost nevoită să își mute redeschiderea la sfârșitul lunii septembrie 2020.
Ormat, proprietarul PGV, a folosit acest timp pentru a dezvolta în continuare instalația și pentru a începe un proces de extindere. Aceștia au raportat luna trecută că au fost forate două noi puțuri de producție și că vor continua și alte lucrări de forare a puțurilor.
PGV a trebuit, de asemenea, să se confrunte cu grupurile de mediu îngrijorate de accidentele legate de hidrogenul sulfurat. La începutul lunii septembrie, Departamentul de Terenuri și Resurse Naturale al statului a refuzat o cerere de revizuire a mediului formulată de Pele Defense Fund, un grup de apărare a practicilor tradiționale hawaiiene. Potrivit directorului de stat pentru sănătate, Bruce Anderson, Departamentul de Sănătate din Hawaii a analizat „cu atenție toți factorii de mediu” și a stabilit că nu este nevoie de o revizuire nouă sau suplimentară pentru redeschiderea uzinei.
Directorul principal alPGV, Mike Kaleikini, a declarat la 23 septembrie că centrala intenționează să pună inițial în funcțiune cea mai mică unitate a sa, care produce 3 MW de energie. Se așteaptă ca producția de energie să crească treptat până la 29 MW de putere până la sfârșitul anului 2020. De asemenea, compania intenționează să extindă capacitatea de 38 MW a centralei cu 8 MW în 2022.
Relevanța energiei geotermale în Hawai’i
Redeschiderea centralei ajută la readucerea statului Hawai’i pe drumul cel bun pentru atingerea obiectivelor stabilite în 2008 în cadrul Hawai’i Clean Energy Initiative (HCEI), un parteneriat între statul Hawai’i și Departamentul Federal al Energiei din SUA. HCEI este o încercare de a reduce dependența statului de petrol și de alți combustibili fosili pentru producția de energie. Dependența sa puternică de petrolul importat și rețelele izolate de pe insule contribuie la faptul că Hawai’i are cel mai mare preț mediu de vânzare cu amănuntul a energiei electrice pentru toate sectoarele dintre toate statele din țară.
Obiectivul general inițial al HCEI a fost o economie cu energie curată de 70 % până în 2030, numărând atât resursele regenerabile, cât și creșterile de eficiență. În 2015, standardul de portofoliu de energie regenerabilă (RPS) al statului a fost modificat pentru a face din Hawai’i primul stat care a stabilit un termen limită impus prin lege de a obține 100% din energia electrică din surse regenerabile până în 2045. Declarațiile de politică ale HCEI pun accentul pe următoarele: reducerea la minimum a dependenței de petrol, punerea în aplicare a resurselor regenerabile care au un conținut mai mic de gaze cu efect de seră, maximizarea cantității de energie obținută din resurse indigene și urmărirea măsurilor de eficiență energetică care sunt eficiente din punct de vedere al costurilor.
Deși Hawai’i este încă puternic dependent de combustibilii fosili, abundența de surse de energie regenerabilă cu care se mândresc insulele oferă statului un mare potențial de energie regenerabilă. În prezent, sursele regenerabile furnizează 19% din producția de energie electrică din Hawai i. Principalele surse de energie regenerabilă sunt energia solară, eoliană, biomasa și energia geotermală.
- Solar: Energia solară totală din Hawai i furnizează mai mult de jumătate din producția totală de energie regenerabilă a statului, în principal datorită creșterii producției de energie solară fotovoltaică (PV) la scară mică, amplasată la nivelul clienților, care aproape s-a dublat din 2014. Ca parte a angajamentului Hawai’i față de obiectivul său de energie regenerabilă de 100%, codurile de construcție ale statului impun ca toate casele unifamiliale noi să aibă încălzitoare solare de apă caldă.
- Eolian: Energia eoliană generează aproape 26 % din energia electrică bazată pe surse regenerabile a statului, cu 120 de turbine eoliene împrăștiate de-a lungul lanțului insular. Mai multe proiecte eoliene offshore au fost propuse pentru apele federale din jurul Oahu, iar Biroul american de gestionare a energiei oceanice a solicitat nominalizări suplimentare din partea companiilor interesate de contracte de închiriere a energiei eoliene comerciale offshore.
- Biomasă: Biomasa reprezintă aproximativ 13% din producția totală de energie regenerabilă a statului. Biomasa, formată în principal din deșeuri agricole, cum ar fi bagasa de la trestia de zahăr, a fost folosită de mult timp în zonele rurale din Hawaii pentru a genera căldură și electricitate. Odată cu închiderea multor plantații de zahăr, această sursă a scăzut, dar biomasa are încă un rol important în producția de energie regenerabilă pentru Hawaii. Centrala generatoare de 120 MW de la Campbell Industrial Park, care a intrat în funcțiune în O’ahu în 2010, se crede că este cel mai mare generator comercial de energie electrică din lume alimentat exclusiv cu biodiesel.
- Geotermal: Hawai’i este unul dintre cele șapte state cu producție de energie electrică la scară utilitară din resurse geotermale, care asigură aproximativ 5 % din sursele regenerabile de energie electrică ale statului.
În timp ce pierderea PGV duce doar la o scădere de 5 % a producției de energie regenerabilă din Hawai’i (pentru întregul lanț insular, nu doar pentru Insula Mare), aceasta a împiedicat, de asemenea, dezvoltarea în continuare a energiei geotermale. Înainte de a fi închisă în 2018, PGV producea 38 MW de energie electrică. Cercetările efectuate de Oficiul de Stat pentru Energie din Hawai’i în 2016 sugerează că ar putea exista peste 1.000 MW de rezerve geotermale pe Insula Mare, ceea ce ar fi suficient pentru a alimenta în mod colectiv Maui, Insula Mare și aproximativ un sfert din O’ahu.
Redeschiderea PGV are potențialul de a ajuta Hawai’i să se îndrepte spre un viitor mai curat și mai puțin dependent de combustibilii fosili. Energia solară și eoliană sunt cele mai mari surse de energie regenerabilă pentru acest stat, dar energia geotermală joacă un rol vital în implementarea Inițiativei pentru energie curată din Hawai’i. Este esențial ca Hawai’i să continue să investească și să acorde prioritate surselor de energie curată în continuare, pentru a atinge obiectivul statului de a obține 100% energie electrică din surse regenerabile până în 2045.