Diese Geschichte wurde ursprünglich von der veröffentlichtBulletin der Atomwissenschaftlerund wird hier als Teil der reproduziertKlima SchreibtischZusammenarbeit.
Die Pfeffermühle Reno Resort ist nur eines von einem Dutzend großer Casinos in „der größten kleinen Stadt der Welt“. Es verfügt über mehr als 1.600 Gästezimmer, ein dreistöckiges Spa, ein Fitnesscenter, mehrere Pools, neun Restaurants und 15 Bars und Lounges, zusätzlich zu dem 82.000 Quadratmeter großen Spielbereich. Und praktisch jeder Zentimeter, von den Pools bis zur Parkrampe, wird durch geothermisches Wasser erwärmt und gekühlt, das aus einer Tiefe von mehr als 4.400 Fuß unter der Erde mit einer Geschwindigkeit von 800 Gallonen pro Minute im Sommer und 1.200 Gallonen pro Minute im Winter entnommen wird.
Das Resort befindet sich über der sogenannten geothermischen Anomalie Moana, einem geothermischen Reservoir mit niedriger bis mäßiger Temperatur, das in mindestens einer Abbildung ein bisschen wie eine Kidneybohne aussieht. Das geothermische Reservoir Moana wurde für direkte geothermische Anwendungen erschlossen, die bis in die frühen 1900er Jahre zurückreichen. The Peppermill begann in den 1980er Jahren, das geothermische Wasser in bescheidenem Umfang zu nutzen, um damit einen Pool und einen Flügel des Resorts zu beheizen. Mitte der achtziger Jahre begann die Peppermill mit der Arbeit an einer Erweiterung, um das Resort um 500.000 Quadratfuß zu erweitern, was eine Gelegenheit bot, die Nutzung der Erdwärme drastisch auszuweiten.
„Ingenieurswesen überredete den Besitz zum Glücksspiel mit einem volumenstärkeren, effizienteren System“, erklärt John Kassai, der Manager der Peppermill Central Plant & Geothermal Operations, während einer Tour durch die geothermischen Betriebe des Resorts.
John Kassai, der den geothermischen Betrieb der Peppermill überwacht, demonstriert die Funktionsweise eines Wärmetauschers und gießt eine Probe des geothermischen Wassers aus. Das Wasser im Moana-Thermalreservoir kann Sulfat, Natrium, Kieselsäure, Bikarbonat, Chlorid, Kalzium, Kalium, Fluorid, Magnesium, Bor, Lithium und Arsen enthalten. (Jessica McKenzie)
Es war nicht billig: Die anfänglichen Ausgaben für die geothermische Erweiterung betrugen 9,7 Millionen US-Dollar, und es gab keine Garantie, dass das Wasser heiß genug sein würde. Sie brauchten Wassertemperaturen von mindestens 170 Grad Fahrenheit; Das Wasser, das sie fanden, hat etwa 172 Grad Fahrenheit. Es war ein Glücksspiel, aber sogar ein größerer Gewinn als erwartet.
„Als wir dies taten, sollte die Kapitalrendite also fünf Jahre betragen, richtig? Wir haben es in drei geschafft“, sagt Kassai. „Es hat sich in drei Jahren amortisiert.“
Das letzte Mal, als die Peppermill vor drei oder vier Jahren die Zahlen knirschte, hatte das geothermische Heizsystem dem Unternehmen 6 Millionen Dollar gespart. Auch die CO2-Emissionen, die mit dem Heizen und Kühlen des weitläufigen Komplexes verbunden sind, sind stark zurückgegangen. Die beiden Boiler, die die Pfeffermühle einst für Heizung und Warmwasser benötigte, stehen jetzt still, eine Reserve für den Notfall. (Kassai bot an, sie als Demonstration einzuschalten, aber ich wollte die unnötigen CO2-Emissionen nicht auf meinem Gewissen haben.)
Die geothermische Heizung unterscheidet sich nicht so sehr von der geothermischen Stromerzeugung, da das geothermische Wasser durch einen Wärmetauscher geleitet wird, um eine sekundäre Flüssigkeit zu erwärmen, in diesem Fall mehr Wasser, das dann in allen normalen Heiz- und Kühlanwendungen verwendet wird. Das gesamte Wasser in den Whirlpools (und den Pools und den Duschen) ist also nur normales Wasser, nicht die mit Arsen versetzte Flüssigkeit, die aus den Eingeweiden der Erde stammt.
Während die Vereinigten Staaten weltweit führend in der geothermischen Energieerzeugung sind, hinkt das Land bei Direktnutzungsanwendungen wie Fernwärme hinter Europa her. Laut dem Geovision-Bericht 2019 des US-Energieministeriums verfügten die Vereinigten Staaten ab 2016 über eine installierte Gesamtkapazität von 100 Megawatt thermisch; Europa hingegen verfügte 2015 über eine installierte Gesamtleistung von 4.702 Megawatt thermisch. Das geothermische Fernwärmesystem in Paris, Frankreich, reduziert die jährlichen Kohlendioxidemissionen der Stadt um 120.000 Tonnen.
Wenn Städte neue Klimaziele verabschieden, könnte die geothermische Fernwärme eine der Möglichkeiten sein, wie sie die Dekarbonisierungsziele erreichen können. Boise, Idaho, die erste US-Stadt, die geothermisches Wasser zum Heizen von Gebäuden nutzte, kündigte bereits in den 1890er Jahren Pläne für eine erhebliche Erweiterung im Jahr 2021 an, um die Stadt dabei zu unterstützen, bis 2050 klimaneutral zu werden. Damals machte Geothermie etwa 2 Prozent aus des Energieverbrauchs der Stadt. Beamte sagten, dass eine Erweiterung des Systems um 40 Prozent nicht einmal das Bohren neuer Brunnen erfordern würde – nur mehr Rohrleitungen.
Es gibt keinen triftigen Grund, warum geothermische Fernwärme in den Vereinigten Staaten nicht weiter verbreitet ist. Im Gegensatz zu anderen geothermischen Technologien ist die Fernwärmetechnologie gut etabliert. In einem Bericht aus dem Jahr 2021 über geothermische Stromerzeugung und Fernwärme heißt es, dass die Gründe dafür, dass sie in Europa und Teilen Asiens, aber nicht in den USA, kostenmäßig wettbewerbsfähig sind, auf die damals niedrigen Erdgaspreise und das Fehlen einer CO2-Bilanzierung in den USA oder fehlende Anreize für erneuerbare Energien zurückzuführen sind Heiz- und Kühllösungen.
„Obwohl heute nur 23 US-amerikanische GDH-Systeme in Betrieb sind, sind die Hindernisse für die Expansion dieses Sektors hauptsächlich politischer, sozialer und wirtschaftlicher Art – nicht technischer Natur“, schließt der Bericht.
Lesen Sie auch den Artikel von Jessica McKenzie über die Gefahren und das Potenzial der Erdwärme: „Showdown in Dixie Valley“.