geothermiko paidio xanthis
DESCRIPTION
Geothermiko paidio xanthisTRANSCRIPT
ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΠΑΣΡΩΝ
ΣΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑ
ΡΤΥΧΙΑΚΘ ΕΓΑΣΙΑ
ΘΕΜΑ:
ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΑ ΠΕΔΙΑ ΧΑΜΗΛΗ ΕΝΘΑΛΠΙΑ ΝΕΑ ΚΕΑΝΗ
ΚΑΙ ΝΕΟΤ ΕΡΑΜΙΟΤ-ΜΑΓΓΑΝΩΝ ΣΟΤ ΝΟΜΟΤ ΞΑΝΘΗ
ΠΟΛΤΜΕΝΗ ΑΝΑΣΑΙΑ
ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΣΗ: Κίμων Χρηςτάνησ
ΠΑΣΡΑ, 2010
ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΠΑΣΡΩΝ
ΣΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑ
ΡΤΥΧΙΑΚΘ ΕΓΑΣΙΑ
ΘΕΜΑ:
ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΑ ΠΕΔΙΑ ΧΑΜΗΛΗ ΕΝΘΑΛΠΙΑ ΝΕΑ ΚΕΑΝΗ
ΚΑΙ ΝΕΟΤ ΕΡΑΜΙΟΤ-ΜΑΓΓΑΝΩΝ ΣΟΤ ΝΟΜΟΤ ΞΑΝΘΗ
ΠΟΛΤΜΕΝΗ ΑΝΑΣΑΙΑ
ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΣΗ: Κίμων Χρηςτάνησ
ΠΑΣΡΑ, 2011
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 1
ΠΡΟΛΟΓΟ
Τισ τελευταίεσ δεκαετίεσ, το ενδιαφζρον για τισ Ανανεϊςιμεσ Ρθγζσ
Ενζργειασ γίνεται ολοζνα εντονότερο αφενόσ επειδι τα αποκζματα
ςυμβατικϊν καυςίμων είναι πεπεραςμζνα και αφετζρου διότι ζχει
κεωρθκεί επιτακτικι ανάγκθ θ προςταςία του φυςικοφ περιβάλλοντοσ.
Θ γεωκερμικι ενζργεια είναι μία ιπια, εναλλακτικι και ανανεϊςιμθ
πθγι ενζργειασ. Θ μελζτθ των γεωκερμικϊν πεδίων παρζχει
πλθροφορίεσ για το δυναμικό τουσ, το χθμιςμό των ρευςτϊν και τθν
αξιοποίθςθ τουσ ςτο μζλλον.
Θ παροφςα εργαςία ζχει ωσ αντικείμενο μελζτθσ τα δφο από τα πζντε
γεωκερμικά πεδία του Νομοφ Ξάνκθσ, αυτά τθσ Νζασ Κεςςάνθσ και του
Νζου Εραςμίου-Μαγγάνων.
Διενεργικθκαν δειγματολθψίεσ και ακολοφκθςαν εργαςτθριακοί
προςδιοριςμοί ςτο Εργαςτιριο Υδρογεωλογίασ του Τμιματοσ Ράτρασ.
Θα ικελα να απευκφνω κερμζσ ευχαριςτίεσ ςτον επιβλζποντα Κακθγθτι
Κίμωνα Χρθςτάνθ τόςο για τθν ανάκεςθ του κζματοσ, όςο και για τθν
κακοδιγθςι του ςτθν εκπόνθςθ τθσ εργαςίασ.
Ακόμθ, κα ικελα να απευκφνω κερμζσ ευχαριςτίεσ ςτον κφριο Νικόλαο
Λαμπράκθ, κακθγθτι Υδρογεωλογίασ και ςτθν Κ. Κατςάνου για τθν
κακοδιγθςθ ςχετικά με τθ δειγματολθψία και τθ βοικειά τουσ ςτουσ
εργαςτθριακοφσ προςδιοριςμοφσ.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 2
Θα ικελα να ευχαριςτιςω ιδιαίτερα τθν Κυριακι Χαραλαμπίδου,
γεωλόγοσ τθσ Διεφκυνςθσ Εγγείων Βελτιϊςεων Νομαρχίασ Ξάνκθσ για
τθν πολφτιμθ βοικειά τθσ ςτθν εργαςία υπαίκρου.
Επίςθσ, κα ικελα να αναφερκϊ ςτουσ κκ. Νικόλαο Κολιό και Απόςτολο
Αρβανίτθ, γεωλόγουσ του Ι.Γ.Μ.Ε. και τον κ. Ραςχάλθ Δαλαμπάκθ για τισ
πλθροφορίεσ που μου ζδωςαν και τθ βοικειά τουσ.
Θερμζσ ευχαριςτίεσ ςτουσ κ. Στζλιο Μπαλάςθ, Ρρόεδρο Αλιευτικοφ
Συνεταιριςμοφ «Άγιοσ Νικόλαοσ» Ρόρτο Λάγουσ και τον κ. Νικόλαο
Ραπαδόπουλο για τθν προφορικι ενθμζρωςθ και τθ βοικεια του.
Ευχαριςτίεσ εκφράηονται ςτθν Αντιγόνθ Τριάντου και τον Γεϊργιο
Φλϊρο, προπτυχιακι και μεταπτυχιακόσ φοιτθτισ, αντίςτοιχα, για τθν
τεχνικι βοικειά τουσ κατά τισ εργαςτθριακζσ αναλφςεισ.
Ξεχωριςτά κζλω να ευχαριςτιςω τον Σταφρο Βραχλιϊτθ , μεταπτυχιακό
φοιτθτι του Τομζα Εφαρμοςμζνθσ Γεωλογίασ και Γεωφυςικισ για τισ
πολφτιμεσ τεχνικζσ πλθροφορίεσ και τισ ςυμβουλζσ που μου ζδωςε,
κακϊσ και για τθν υπομονι και τθν κατανόθςι του.
Τζλοσ κα ικελα να ευχαριςτιςω τθ μθτζρα μου Ευςτρατία και τον
πατζρα μου Δθμιτρθ για τθν ςυμπαράςταςι τουσ κατά τθ διάρκεια των
ςπουδϊν μου.
ΡΑΤΑ, Φεβρουάριοσ 2011
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 3
Περιεχόμενα
1. ΕΙΣΑΓΩΓΘ .............................................................................................. 5
i. Σφντομο ιςτορικό τθσ γεωκερμικισ εκμετάλλευςθσ ........................ 5
ii. Σκοπόσ τθσ εργαςίασ ......................................................................... 6
2. Γεωκερμία ςτθ Βορειοανατολικι Ελλάδα ........................................... 8
i. Γεωλογία, Τεκτονικι και Γεωκερμικι Κατάςταςθ ςτθ ΒΑ Ελλάδα ... 8
ii. Ευνοϊκοί Ραράγοντεσ για τθν φπαρξθ γεωκερμίασ ςτθ ΒΑ Ελλάδα 10
3. Γεωκερμικό πεδίο Νζασ Κεςςάνθσ .................................................... 11
i. Μοντζλο γεωκερμικοφ Ρεδίου Νζασ Κεςςάνθσ ............................. 16
4. Γεωκερμικό πεδίο Εραςμίου-Μαγγάνων .......................................... 19
5. Φυςικοχθμικζσ και Υδροχθμικζσ Ραράμετροι ................................... 29
i. Χαρακτθριςτικά γεωκερμικϊν ρευςτϊν ......................................... 31
ii. Ταξινόμθςθ Γεωκερμικϊν νερϊν ................................................... 33
6. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ .................................................................................. 34
i. Υπαίκρια Εργαςία ........................................................................... 34
ii. Εργαςτθριακοί Ρροςδιοριςμοί και Αναλφςεισ ............................... 36
7. ΑΡΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ-ΡΟΙΣΜΑΤΑ ........................................................... 37
i. Αποτελζςματα ................................................................................ 37
ii. Ρορίςματα ...................................................................................... 41
iii. Συηιτθςθ (i).................................................................................. 46
iv. Συηιτθςθ (ii) ................................................................................. 49
v. Ρροτάςεισ ....................................................................................... 51
8. ΡΑΑΤΘΜΑ ...................................................................................... 60
i. Οριςμοί Γεωκερμίασ ....................................................................... 60
ii. Γεωκερμικι Ζρευνα ........................................................................ 61
iii. Επιφανειακζσ εκδθλϊςεισ ........................................................... 62
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 4
iv. Ταξινόμθςθ γεωκερμικϊν πεδίων ............................................... 63
v. Τφποι γεωκερμικϊν ρευςτϊν ......................................................... 64
vi. Ρεριοχζσ γεωκερμικοφ ενδιαφζροντοσ ....................................... 64
vii. Γεωκερμικι Ενζργεια ςε Ραγκόςμιο Επίπεδο-Ενεργειακζσ
Ανάγκεσ και Ενεργειακι Κατανάλωςθ .................................................. 65
viii. Γεωκερμικι Ζρευνα ςτθν Ελλάδα. .............................................. 69
ix. Θ χριςθ τθσ νανοτεχνολογίασ ςτθ Γεωκερμία ............................ 74
ΒΙΒΛΙΟΓΑΦΙΑ .......................................................................................... 80
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 5
1. ΕΙΑΓΩΓΗ
H κερμότθτα είναι μια μορφι ενζργειασ και θ γεωκερμικι ενζργεια είναι
θ κερμότθτα, που περιζχεται ςτο εςωτερικό τθσ Γθσ, θ οποία προκαλεί
τθ δθμιουργία γεωλογικϊν φαινομζνων ςε παγκόςμια κλίμακα. Συνικωσ
όμωσ ο όροσ «γεωκερμικι ενζργεια» χρθςιμοποιείται ςιμερα για να
δθλϊςει εκείνο το τμιμα τθσ γιινθσ κερμότθτασ, που μπορεί να
ανακτθκεί και να αξιοποιθκεί από τον άνκρωπο.
i. Σύντομο ιςτορικό τησ γεωθερμικήσ εκμετάλλευςησ
Θ παρουςία θφαιςτείων, κερμϊν πθγϊν και άλλων επιφανειακϊν
εκδθλϊςεων κερμότθτασ είναι αυτι που οδιγθςε τουσ προγόνουσ μασ
ςτο ςυμπζραςμα ότι το εςωτερικό τθσ Γθσ είναι κερμό. Πμωσ μόνο κατά
τθν περίοδο μεταξφ 16ου και 17ου αιϊνα, όταν δθλαδι διανοίχκθκαν τα
πρϊτα μεταλλεία, που ανορφχκθκαν ςε βάκοσ μερικϊν εκατοντάδων
μζτρων κάτω από τθν επιφάνεια του εδάφουσ, οι άνκρωποι, με τθ
βοικεια κάποιων απλϊν φυςικϊν παρατθριςεων, κατζλθξαν ςτο
ςυμπζραςμα ότι θ κερμοκραςία τθσ Γθσ αυξάνεται με το βάκοσ.
Οι πρϊτεσ μετριςεισ με κερμόμετρο ζγιναν κατά πάςα πικανότθτα το
1740 ςε ζνα ορυχείο κοντά ςτο Belfort τθσ Γαλλίασ. Από το 1870 άρχιςε θ
εντατικι μελζτθ τθσ κερμικισ κατάςταςθσ του εςωτερικοφ τθσ Γθσ.
Εκείνθ τθν περίοδο, ςτθν Τοςκάνθ τθσ Ιταλίασ, και ςυγκεκριμζνα ςτθν
περιοχι του Larderello, λειτουργοφςε μια χθμικι βιομθχανία για τθν
παραγωγι βορικοφ οξζοσ από τα βοριοφχα κερμά νερά που ανζβλυηαν
από φυςικζσ πθγζσ ι αντλοφνταν από ρθχζσ γεωτριςεισ. Θ παραγωγι
του βορικοφ οξζοσ γινόταν με εξάτμιςθ των βοριοφχων νερϊν μζςα ςε
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 6
ςιδερζνιουσ «λζβθτεσ», χρθςιμοποιϊντασ ωσ καφςιμθ φλθ ξφλα από τα
κοντινά δάςθ. Θ κερμικι κατάςταςθ που διζπει τθ Γθ, θ κερμικι
ιςορροπία και εξζλιξι τθσ κατανοικθκαν καλφτερα τον 20ο αιϊνα, με τθν
κατανόθςθ του ρόλου τθσ «ραδιενεργισ κερμότθτασ».
Ρράγματι, ςε όλα τα ςφγχρονα πρότυπα (μοντζλα) τθσ κερμικισ
κατάςταςθσ του εςωτερικοφ τθσ Γθσ ςυμπεριλαμβάνεται θ κερμότθτα
που ςυνεχϊσ παράγεται από τθ διάςπαςθ των μακρόβιων κυγατρικϊν
ραδιενεργϊν ιςοτόπων του ουρανίου (U238, U235), του κορίου (Th232) και
του καλίου (Κ40), τα οποία βρίςκονται ςτο φλοιό. Εκτόσ από τθ
ραδιενεργό κερμότθτα δρουν ακροιςτικά ςε απροςδιόριςτεσ όμωσ
ποςότθτεσ, και άλλεσ δυνθτικζσ πθγζσ κερμότθτασ, όπωσ είναι θ
«αρχζγονθ ενζργεια» από τθν εποχι δθμιουργίασ του πλανιτθ. Μζχρι τθ
δεκαετία του 1980 τα μοντζλα αυτά δεν βαςίηονταν ςε κάποιεσ
ρεαλιςτικζσ κεωρίεσ. Τότε όμωσ αποδείχκθκε ότι αφενόσ δεν υπάρχει
ιςοηφγιο μεταξφ τθσ ραδιενεργισ κερμότθτασ, που δθμιουργείται ςτο
εςωτερικό τθσ Γθσ και τθσ κερμότθτασ που διαφεφγει από τθ Γθ προσ ςτο
διάςτθμα, και αφετζρου ότι ο πλανιτθσ μασ ψφχεται με αργό ρυκμό και
ςτο εςωτερικό του (Gupta and Roy, 2006).
ii. Σκοπόσ τησ εργαςίασ
Θ Ελλάδα διακζτει ζνα πολφ ςθμαντικό γεωκερμικό δυναμικό (Φυτίκασ,
2007). Για το λόγο αυτό ςυχνά αναφζρεται και ωσ “χρυςάφι κάτω από τα
πόδια μασ”. Θ Ελλάδα διακζτει εκτόσ από πολφ ςθμαντικά γεωκερμικά
πεδία υψθλισ ενκαλπίασ και μεγάλο αρικμό γεωκερμικϊν πεδίων
χαμθλισ ενκαλπίασ. Ωςτόςο θ εκμετάλλευςθ αυτισ τθσ πθγισ ενζργειασ
ςτθ χϊρα μασ δεν είναι διαδεδομζνθ ςυγκριτικά με τισ άλλεσ χϊρεσ.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 7
Στόχοσ τθσ εργαςίασ αυτισ είναι να χαρακτθριςτοφν τα γεωκερμικά
πεδία τθσ Νζασ Κεςςάνθσ και του Εραςμίου-Μαγγάνων και να
προτακοφν πικανοί τρόποι αξιοποίθςισ τουσ.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 8
2. Γεωθερμία ςτη Βορειοανατολική Ελλάδα
Στθ Βορειοανατολικι Ελλάδα ζχουν εντοπιςτεί επτά γεωκερμικά πεδία
χαμθλισ ενκαλπίασ με μζγιςτθ κερμοκραςία τουσ 95°C. Τα εν λόγω
πεδία είναι τα εξισ: Νζασ Κεςςάνθσ, Μαγγάνων-Εραςμίου, Ερατινοφ,
Αριςτινοφ-Αλεξανδροφπολθσ, ςτον ςχθματιςμό των οποίων ςυνζβαλε
τόςο θ μαγματικι δραςτθριότθτα, όςο θ ςτρωματογραφικι διάρκρωςθ
δθλαδι θ ακολουκία των ςχθματιςμϊν που δθμιουργικθκαν μζςα ςτο
γεωλογικό χρόνο ικανοί να φιλοξενοφν γεωκερμικό ταμιευτιρα και οι
τεκτονικζσ κινιςεισ που ζλαβαν χϊρα. Θ κερμικι ικανότθτα υπερβαίνει
τα 100 mW, δίνοντασ τθν ελπίδα για εκμετάλλευςθ ςτο μζλλον. Βζβαια,
είναι πικανι θ φπαρξθ γεωκερμικϊν ταμιευτιρων με κερμοκραςίεσ που
αγγίηουν τουσ 150° C, ωςτόςο κάτι τζτοιο δεν ζχει διαπιςτωκεί ακόμθ
(Κολιόσ, Κουτςινόσ, Αρβανίτθσ, Καρυδάκθσ, 2005).
i. Γεωλογία, Τεκτονική και Γεωθερμική Κατάςταςη ςτη ΒΑ
Ελλάδα
Θ ευρφτερθ περιοχι τθσ βορειοανατολικισ Ελλάδασ ανικει
γεωτεκτονικά κυρίωσ ςτθ μάηα τθσ οδόπθσ, με εξαίρεςθ τμιμα του
Νότιου και Βορειοανατολικοφ Νομοφ Ζβρου. Θ μάηα τθσ οδόπθσ
δομείται από γνεφςιουσ, μάρμαρα και μαργαϊκοφσ ςχιςτόλικουσ, όπωσ
επίςθσ και γρανιτοειδι του Τριτογενοφσ.
Θ μολαςςικι ιηθματογζνεςθ τθσ Αλπικισ ορογζνεςθσ ξεκίνθςε κατά το
Ραλαιογενζσ και ςυνδζκθκε, άμεςα με δομζσ τεκτονικϊν τάφρων και
ρθγμάτων. Τα ιηιματα μολάςςασ αποτζκθκαν αργότερα ςε μεγάλεσ
λεκάνεσ ςτθ μεςοελλθνικι ορογενετικι ηϊνθ κατά το Μζςο-Ανϊτερο
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 9
Θϊκαινο και Ολιγόκαινο. Αποτζκθκαν ευρζωσ ςτθ λεκάνθ του Ζβρου, τθν
οποία ςυνιςτοφν κροκαλοπαγι, ψαμμίτεσ, μάργεσ, μαργαϊκοί
αςβεςτόλικοι, ενϊ οι λεκάνεσ Ξάνκθσ-Κομοτθνισ, Δζλτα του Νζςτου και
Ορεςτιάδασ-Αλεξανδροφπολθσ πλθρϊκθκαν με ιηιματα κατά το
Νεογενζσ και το Τεταρτογενζσ.
Θ επζκταςθ τθσ οδοπικισ Μάηασ, κατά το Ολιγόκαινο και το Μειόκαινο,
ζλαβε χϊρα ςτθν οπιςκότοξθ περιοχι και ακολουκικθκε από μία
λζπτυνςθ του θπειρωτικοφ φλοιοφ (Μουντράκθσ, 1998, Κολιόσ,
Κουτςινόσ, Αρβανίτθσ, Καρυδάκθσ, 2005), που άμεςα ςυνδζκθκε με
αφξθςθ τθσ γεωκερμικισ βακμίδασ και τθσ κερμικισ ροισ. Τα
γρανιτοειδι ακόμθ ςχθματίςτθκαν ςτον επεκτεινόμενο και λεπτό
θπειρωτικό φλοιό τθσ οδόπθσ.
Ζτςι θ εν λόγω περιοχι χαρακτθριηόταν από Ολιγο-Μειοκαινικι
θφαιςτειακι δραςτθριότθτα, τα προϊόντα τθσ οποίασ είχαν ζναν
αςβεςταλκαλικό χθμικό χαρακτιρα (Φυτίκασ, 1979). Οι ςυνικεισ τφποι
θφαιςτειακϊν πετρωμάτων, που παρουςιάηουν τον ςυγκεκριμζνο
χθμιςμό είναι: βαςάλτθσ, ανδεςίτθσ, δακίτθσ, ρυόλικοσ. Το γεγονόσ αυτό
προδίδει ενεργά θπειρωτικά περικϊρια, άρα κίνθςθ των λικοςφαιρικϊν
πλακϊν.
Εκτόσ από τθ μεςο-μειοκαινικι επζκταςθ με ΒΑ-ΝΔ διεφκυνςθ , θ
ευρφτερθ περιοχι του Βόρειου Αιγαίου ςθμαδεφτθκε από μία ολίςκθςθ,
που περιλαμβάνει τισ ακόλουκεσ φάςεισ (Λυμπζρθσ, 1985, Ραυλίδθσ και
Μουντράκθσ, 1987, Βοϊδομάτθσ, 1990, Κολιόσ, Κουτςινόσ, Αρβανίτθσ,
Καρυδάκθσ, 2005):
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 10
Κίνθςθ κατά το Μειόκαινο-Κατϊτερο Ρλειόκαινο με διεφκυνςθ
ΑΒΑ-ΔΝΔ, που ευκφνεται για τθ δθμιουργία ρθγμάτων με
διεφκυνςθ ΒΑ-ΝΔ.
Κίνθςθ κατά το Ρλειόκαινο-Κατϊτερο Ρλειςτόκαινο με διεφκυνςθ
ΒΑ-ΝΔ, που ευκφνεται για το ςχθματιςμό ρθγμάτων με διεφκυνςθ
ΒΔ-ΝΑ και τθν ενεργοποίθςθ των παλαιότερων.
Κίνθςθ κατά το Μζςο-Ρλειςτόκαινο ζωσ και ςιμερα, που
επανενεργοποίθςε τα παλιότερα ριγματα (ΒΔ-ΝΑ ι ΒΒΑ-ΝΝΔ) και
δθμιοφργθςε μία νζα ομάδα κανονικϊν ρθγμάτων με διεφκυνςθ
Δ-Α, πζρα από το δίκτυο των προχπαρχόντων.
ii. Ευνοΰκοί Παράγοντεσ για την ύπαρξη γεωθερμίασ ςτη ΒΑ
Ελλάδα
Το ςφςτθμα ρθγμάτων τθσ Ανατολίασ ςτο Βόρειο Αιγαίο επθρζαςε τθ
γεωδυναμικι κατάςταςθ ςτθν περιοχι. Επομζνωσ θ ενεργόσ τεκτονικι, θ
λζπτυνςθ του θπειρωτικοφ φλοιοφ, οι μαγματικζσ διειςδφςεισ, θ
αυξθμζνθ ροι κερμότθτασ, τα μεγάλα ριγματα, που επθρεάηουν τόςο το
μεταμορφωμζνο υπόβακρο, όςο και τα υπερκείμενα ιηθματογενι
πετρϊματα, θ φπαρξθ ςτεγανϊν πετρωμάτων, που λειτουργοφν ωσ
κάλυμμα και οι υδροφόροι ορίηοντεσ μζςα ςε διαπερατά, ςυνκζτουν
ευνοϊκζσ ςυνκικεσ για το ςχθματιςμό γεωκερμικϊν πεδίων ςτθ
Βορειοανατολικι Ελλάδα (Κολιόσ, Κουτςινόσ, Αρβανίτθσ, Καρυδάκθσ,
2005).
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 11
3. Γεωθερμικό πεδίο Νέασ Κεςςάνησ
Θ περιοχι τθσ Νζασ Κεςςάνθσ αναπτφςςεται ςτον Νομό Ξάνκθσ, ΝΑ τθσ
Ξάνκθσ και ςτα δυτικά περικϊρια τθσ Λίμνθσ Βιςτωνίδασ.
Σχ. 1: Ρεριοχι Νζασ Κεςςάνθσ (δεξιά) και Νζου Εραςμίου-Μαγγάνων (αριςτερά) .
Το γεωκερμικό πεδίο τθσ Νζασ Κεςςάνθσ εδραιϊνεται ςτθν λεκάνθ τθσ
Ξάνκθσ-Κομοτθνισ, κοντά ςτο Αιγαίο Ρζλαγοσ και ςτθ Λίμνθ Βιςτωνίδα.
Θ λεκάνθ καλφπτει περιοχι με ζκταςθ 1600 km2 (80 km μικουσ και 20
km πλάτουσ)(Θαναςςοφλασ και Τςόκασ, 1990) μεταξφ τθσ οροςειράσ τθσ
οδόπθσ και του Αιγαίου Ρελάγουσ και αποτελείται κυρίωσ από
κλαςτικά ιηθματογενι πετρϊματα. Ραρουςιάηει μζγιςτο βάκοσ ςτον
πόδα τθσ οδόπθσ και ελάχιςτο κοντά ςτθν ακτι, όπου βρίςκεται και το
ςυγκεκριμζνο γεωκερμικό πεδίο.
Ππωσ ιδθ αναφζρκθκε, θ περιοχι ανικει ςτθ μάηα τθσ οδόπθσ. Το
κρυςταλλικό υπόβακρο αποτελείται από γνεφςιουσ, μαργαϊκοφσ
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 12
ςχιςτόλικουσ, μάρμαρα, αμφιβολίτεσ (Κολιόσ, 1993). Οι τοπικζσ
εμφανίςεισ του υποβάκρου αποτελοφνται από γνεφςιουσ, αμφιβολίτεσ,
μάρμαρα και μιγματίτεσ, ενϊ οι γρανιτικζσ διειςδφςεισ βρίςκονται ςτο
βορειοδυτικό τμιμα του γεωκερμικοφ πεδίου.
Κατά τθ διάρκεια του Ραλαιογενοφσ μολαςςικά ιηιματα αποτζκθκαν,
ενϊ κατά το Θϊκαινο και Ολιγόκαινο ςχθματίςτθκαν λατυποπαγι και
αρκοηικοί ψαμμίτεσ. Ζτςι δόκθκε θ ευκαιρία για δθμιουργία φλφςχθ ςτο
ανϊτερο τμιμα τθσ ακολουκίασ. Τα πετρϊματα αυτά υπόκεινται
λιμναίων ιηθμάτων (άμμοι και άργιλοι) (Θαναςςοφλασ και Τςόκασ, 1990)
όπωσ επίςθσ και αλλουβιακϊν αποκζςεων που αποτελοφνται από
άμμουσ, αμμοχάλικα και αργίλουσ.
Κατά τθ διάρκεια του Τριτογενοφσ, θ βφκιςθ τθσ Αφρικανικισ πλάκασ
κάτω από τθν Ευραςιατικι είχε ωσ αποτζλεςμα τθν άνοδο μαγματικοφ
υλικοφ ανδεςιτικισ ςφςταςθσ. Αυτό δικαιολογεί τθν φπαρξθ μικρϊν
παρειςφρφςεων μαγματικϊν πετρωμάτων μζςα ςτουσ κλαςτικοφσ
ορίηοντεσ του πεδίου.
Στθ ςυνζχεια διαμορφϊκθκαν δφο ςθμαντικά ςυςτιματα ρθγμάτων, με
διευκφνςεισ παρατάξεων Β160ο και Β70ο, ΒΑ-ΝΔ και Α-Δ (Σχ. 2)
αντίςτοιχα (Θαναςςοφλασ και Τςόκασ, 1990) κατά το Μειόκαινο, που
επθρεάηουν τόςο το υπόβακρο όςο και τα υπερκείμενα ιηιματα. Ριο
ενεργό κεωρείται το ςφςτθμα Β160ο και ςχετίηεται πικανϊσ με τθ
μετακίνθςθ ςτο Βόρειο Αιγαίο.
Οι κερμζσ πθγζσ αποτελοφνται από 50 ςθμεία εμφάνιςθσ, με μζςθ
παροχι 10 l/s θ κακεμία ςτθν περιοχι τθσ Γενιςςζασ. Αυτζσ ζδωςαν το
ζναυςμα για περαιτζρω μελζτθ του γεωκερμικοφ δυναμικοφ ςτθν
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 13
ευρφτερθ περιοχι κακϊσ οι κερμοκραςίεσ τουσ κυμαίνονται από 30οC
ζωσ 55οC (Grassi. Kolios, Mussi, Saradeas). Το Ινςτιτοφτο Γεωλογικϊν και
Μεταλλευτικϊν Ερευνϊν (Ι.Γ.Μ.Ε.) όρυξε είκοςι-ζξι ερευνθτικζσ
γεωτριςεισ και πζντε παραγωγισ κατανεμθμζνεσ ςε ζκταςθ 15 km2.Το
βάκοσ τουσ ποικίλλει από 100 ζωσ 500 m. Σφμφωνα με μελζτθ του
Ι.Γ.Μ.Ε ςτο κζντρο του πεδίου ορφχκθκε γεϊτρθςθ βάκουσ 1000 m, ςτθν
οποία βρζκθκαν υδροφόροι, ελπιδοφόροι για μελλοντικι εκμετάλλευςθ
ςε βάκθ μεγαλφτερα των 300 m.
Το ςυγκεκριμζνο πρόγραμμα διάτρθςθσ αποκάλυψε ζνα ςθμαντικό
γεωκερμικό πεδίο χαμθλισ ενκαλπίασ ςτθν Ελλάδα. Επίςθσ, ζγινε
διάτρθςθ ςε δφο ακόμθ ςθμεία μζχρι βάκουσ 450 m, όπου οι
κερμοκραςίεσ άγγιηαν τουσ 38οC, οδθγϊντασ ςτο ςυμπζραςμα ότι το
γεωκερμικό πεδίο εκτείνεται και νοτιοανατολικά ςτθν περιοχι του
Ρόρτο Λάγουσ. Θ γεωκερμικι βακμίδα ςτθν περιοχι είναι υψθλότερθ
από τθν κανονικι και αγγίηει τουσ 38οC/1000 m (Mateu, Porcu,
Christakos, Bevilacqua, 2007). Ολόκλθρθ θ περιοχι λοιπόν
χαρακτθρίηεται από υψθλι κερμικι ροι, μεγαλφτερθ από 200mW/m2
και άνω των 300mW/m2 ςτο κζντρο του πεδίου (χωρίσ να διευκρινίηεται
που αντιςτοιχεί το ςθμείο του κζντρου). Θ μζγιςτθ κερμοκραςία που
μετρικθκε μζςα ςε γεϊτρθςθ αγγίηει τουσ 82οC (Μουντράκθσ, 1998,
Κολιόσ, Κουτςινόσ, Αρβανίτθσ, 2005) απουςιάηει όμωσ θ αναφορά ςτο
βάκοσ όπου ςυναντάται.
Ο κφριοσ γεωκερμικόσ ταμιευτιρασ εντοπίηεται ςε βάκοσ 300-400 m και
υπολογιςμοί ζδειξαν ότι θ κερμοκραςία κυμαίνεται μεταξφ των 75 και
80οC. Ο ταμιευτιρασ αυτόσ αποτελείται από Θωκαινικά και Ολιγοκαινικά
κλαςτικά ιηιματα, τα οποία επικαλφπτονται από φλφςχθ του
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 14
Ολιγόκαινου, λιμναία ιηιματα του Ρλειόκαινου και αλλουβιακζσ
αποκζςεισ του Τεταρτογενοφσ. Συχνά οι αλλουβιακζσ αποκζςεισ
φιλοξενοφν ψυχροφσ υδροφόρουσ ορίηοντεσ, οι οποίοι φαίνεται πωσ δεν
ζρχονται ςε επαφι με τα υποκείμενα κερμά νερά (Grassi, Kolios, Mussi,
Saradeas, 1996).
Το ελάχιςτο πάχοσ του καλφμματοσ είναι 30 m και εμφανίηεται κοντά
ςτισ κερμζσ πθγζσ τθσ Γενιςςζασ. Τα γεωκερμικά ρευςτά κινοφνται
αφενόσ προσ τθ ηϊνθ τθσ περιοχισ των πθγϊν, όπου ςθμειϊνονται
υψθλζσ κερμοκραςίεσ, και αφετζρου προσ τα περικϊρια του πεδίου,
όπου οι κερμοκραςίεσ είναι μικρότερεσ. Στο νότιο τμιμα του
γεωκερμικοφ πεδίου, οι κερμοί υδροφόροι εδράηονται ςε βάκθ 120-200
μζτρων μζςα ςε κροκαλοπαγι με πάχοσ 30 m και οι κερμοκραςίεσ που
ςυναντϊνται είναι από 40 ζωσ 80οC. Αντίκετα, ςτο βόρειο τμιμα του
πεδίου, οι κερμοί υδροφόροι με κερμοκραςίεσ 75-80οC φιλοξενοφνται
ςε αρκόηεσ ςε βάκοσ 350-400 m .
Κατά τθ μελζτθ του πεδίου, είχε καταςκευαςτεί χάρτθσ με τισ ιςόκερμεσ
καμπφλεσ για τα 400 m βάκοσ (Σχ. 2). Θ καμπφλθ των 70οC ςκιαγραφεί
τον κφριο υδροκερμικό υδροφόρο. Μζςω του εν λόγω χάρτθ εξάγεται το
ςυμπζραςμα πωσ οι τιμζσ μειϊνονται απότομα προσ τα δυτικά, ενϊ θ
μείωςθ είναι προοδευτικι προσ τθ βόρεια και τθ νότια περιοχι. Θ
γεωκερμικι ανωμαλία εμφανίηεται κυρίωσ λόγω του ςυςτιματοσ
ρθγμάτων ΔΝΔ-ΑΒΑ και ΒΒΔ-ΝΝΑ.
Από τισ αναλφςεισ προζκυψε πωσ τα 2/3 του ςυνολικοφ γεωκερμικοφ
ρευςτοφ είναι αζριο και ςυγκεκριμζνα CO2 που βρίςκεται ςε ποςοςτό
98% mol/mol. Σφμφωνα με τθν ιςοτοπικι ςχζςθ του 13C το CO2
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 15
προζρχεται από τα καλάςςια ανκρακικά άλατα κι ενδεχομζνωσ από τα
μάρμαρα, που υπόκεινται του αρκοηικοφ ορίηοντα (Grassi et al, 1996). Θ
περιεκτικότθτά τουσ ςε δευτζριο προςδιόριςε ότι θ περιοχι
ανατροφοδότθςθσ τόςο των κερμϊν ρευςτϊν όςο και των βακιϊν
υδροφόρων βρίςκεται ςτα βουνά τθσ οδόπθσ. Τα νερά τθσ λίμνθσ
Βιςτωνίδασ και του Αιγαίου Ρελάγουσ ζχουν πολφ μικρι ςυμμετοχι.
Ακόμθ τα κερμά ρευςτά τθσ Νζασ Κεςςάνθσ δεν περιζχουν τρίτιο που
ςθμαίνει πωσ βρίςκονται υπόγεια για μεγάλα χρονικά διαςτιματα, πάνω
από 50 ζτθ (Κολιόσ, Κουτςινόσ, Αρβανίτθσ, Καρυδάκθσ, 2005) ωςτόςο
χωρίσ να διευκρινίηεται ο λόγοσ.
Σχ. 2: Κατανομι ιςοκζρμων καμπυλϊν ςε βάκοσ 400 m ςτο γεωκερμικό πεδίο Νζασ Κεςςάνθσ.
Σθμειϊνονται οι κζςεισ των 22 γεωτριςεων (Κολιόσ, 1993).
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 16
i. Μοντέλο γεωθερμικού Πεδίου Νέασ Κεςςάνησ
Χαρακτθρίηεται από τθν άνοδο των ρευςτϊν (δεν να ςθμειϊνεται από
ποιο βάκοσ), όπου βρίςκονται τα μάρμαρα τθσ οδόπθσ και τθ
διοχζτευςθ τθσ κερμότθτασ ςτον αρκοηικό ταμιευτιρα, ο οποίοσ
βρίςκεται ςε βάκοσ 300-400 m με κερμοκραςία 75-80οC (Φυτίκασ κ.α.,
1994). Κατά τθν άνοδο τουσ, τα κερμά ρευςτά ειςχωροφν ςτον
ψαμμιτικό υδροφόρο, που λειτουργεί ωσ
Φωτ. 1: Γεωκερμικι γεϊτρθςθ ςτθν περιοχι τθσ Νζασ Κεςςάνθσ.
δευτερογενισ και ρθχόσ. Ο κερμόσ υδροφόροσ επικοινωνεί ελάχιςτα ι
κακόλου με τουσ ρθχότερουσ υδροφόρουσ του καλφμματοσ. Μικρι
ποςότθτα του ηεςτοφ νεροφ εμφανίηεται ςτισ πθγζσ τθσ Γενιςςζασ, όπου
το κάλυμμα είναι λεπτότερο.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
Page 17
Σχ. 3: Γεωκερμικό μοντζλο του πεδίου Νζασ Κεςςάνθσ *1: Ρλειο-Τεταρτογενείσ αποκζςεισ, 2: Φλφςχθσ (Ολιγόκαινο), 3: Ανϊτερο κροκαλοπαγζσ (Ολιγόκαινο), 4:
χαλικϊδθσ μολαςςικι ςειρά, 5: Νουμουλιτικοί αςβεςτόλικοι και βαςικό κροκαλοπαγζσ, 6: Γνεφςιοι, 7: ιγματα+ (Κολιόσ, 1993)
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
Page 18
Το ηεςτό νερό ψφχεται κακϊσ κινείται μζςα ςτον αρκοηικό ταμιευτιρα
προσ τα περικϊρια του πεδίου. Ο χαρακτιρασ του νεροφ είναι Na-HCO3
και θ αλατότθτά του 5.1-5.7 g/L, από όπου ςυμπεραίνεται ότι αυτό το
νερό υπόκειται ςε ψφξθ εξ επαφισ μζςα ςτον ταμιευτιρα (Grassi et al,
1996). Ακόμθ θ κατανομι τθσ κερμότθτασ είναι ομοιογενισ μζςα ςτον
ταμιευτιρα.
Σχ. 4: Γεωλογικι τομι του γεωκερμικοφ πεδίου ςτθν περιοχι Ροταμιάσ-Νζασ Κεςςάνθσ (Μπάκοσ,
2007)
Το νερό, που ανζρχεται από κάποιο βάκοσ, υφίςταται ςθμαντικζσ
χθμικζσ τροποποιιςεισ λόγω τθσ μεγάλθσ περιεκτικότθτάσ του ςε CO2.
Πταν αυτό διαφφγει τότε επζρχεται απόκεςθ αλάτων. Αλλαγζσ ςτθν
πίεςθ μπορεί να οφείλονται ςτισ μεταβολζσ του ιξϊδουσ, αλλά και τθσ
πυκνότθτασ των ρευςτϊν ςε ςυνδυαςμό πάντα με τθ κερμοκραςία
(Κολιόσ, 1993).
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 19
4. Γεωθερμικό πεδίο Εραςμίου-Μαγγάνων
Θ περιοχι των Μαγγάνων βρίςκεται ανατολικά τθσ λεκάνθσ του Νζςτου
Ροταμοφ και δυτικά τθσ περιοχισ των Αβδιρων. Το Ινςτιτοφτο
Γεωλογικϊν και Μεταλλευτικϊν Ερευνϊν όρυξε ςτο παρελκόν εικοςι-
δφο ερευνθτικζσ γεωτριςεισ και ζξι παραγωγικζσ, που οδιγθςαν ςτον
προςδιοριςμό ενόσ γεωκερμικοφ πεδίου χαμθλισ ενκαλπίασ που
καλφπτει μία ζκταςθ 15 km2. Το χερςαίο τμιμα τθσ λεκάνθσ του Νζςτου
καλφπτει μία ζκταςθ 450 km2 και ο άξονάσ τθσ ζχει διεφκυνςθ ΑΒΑ-ΔΝΔ.
Διαχωρίηεται από τθ λεκάνθ τθσ Ξάνκθσ-Κομοτθνισ με τθν
κορυφογραμμι Αβδιρων-Φαναρίου, που αποτελείται κφρια από
μεταμορφωμζνα πετρϊματα. Θ λεκάνθ οριοκετείται από δφο κφρια
ριγματα με διευκφνςεισ παρατάξεων Β70ο και Β160ο.
Θ ιηθματογενισ λεκάνθ του Νζςτου άρχιςε να ςχθματίηεται κυρίωσ κατά
το Θϊκαινο αλλά και κατά το τζλοσ του κατϊτερου Μειόκαινου. Θ
ιηθματογζνεςθ ξεκίνθςε με τθν απόκεςθ δελταικϊν αποκζςεων που
εναλλάςςονται με λεπτόκοκκουσ ψαμμίτεσ, ιλυόλικουσ και
αργιλόλικουσ. Ακολοφκθςε ο ςχθματιςμόσ κροκαλοπαγϊν με κάποιεσ
παρεμβολζσ λιγνίτθ κατά το Μζςο-Ανϊτερο Μειόκαινο.
Κατά τθ διάρκεια του Ανϊτερου Μειόκαινου, ςχθματίςτθκε μία
εβαποριτικι ακολουκία, που αποτελείται από ανυδρίτθ με λεπτά
ςτρϊματα ψαμμίτθ κι αργίλου (Ρροζδρου, 1979, Κολιόσ, Κουτςινόσ,
Αρβανίτθσ, Καρυδάκθσ, 2005). Τα Τεταρτογενι ιηιματα αποτελοφνται
κυρίωσ από δελταϊκζσ αποκζςεισ που υπζρκεινται τθσ προθγοφμενθσ
ςειράσ. Ρρόκειται για χαλαροφσ ςχετικά ψαμμίτεσ και αργίλουσ ςτα
περικϊρια των λεκανϊν, ενϊ λιμναία και καλάςςια ιηιματα βρίςκονται
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 20
ςτο κζντρο τθσ λεκάνθσ. Το ςυνολικό πάχοσ τθσ ιηθματογενοφσ ςειράσ
είναι 4000 μζτρα (Κολιόσ κ.α., 2005).
Κατά το Τεταρτογενζσ, θ μορφολογία τθσ περιοχισ τροποποιικθκε και
ριγματα με διεφκυνςθ παράταξθσ Β70ο ενεργοποιικθκαν. Γεωλογικά, θ
περιοχι ανικει ςτθ μάηα τθσ οδόπθσ. Το κρυςταλλικό υπόβακρο
αποτελείται από μιγματιτικοφσ γνεφςιουσ, γνεφςιουσ και αμφιβολίτεσ.
Τα μεταμορφωμζνα πετρϊματα εκτίκενται ςτο δυτικό και βόρειο τμιμα
του χωριοφ Μυρωδάτου και κοντά ςτο χωριό των Αβδιρων. Στα εν λόγω
πετρϊματα διακρίνεται μία γρανιτικι διείςδυςθ. Το υπόβακρο ζχει
πολλαπλϊσ τροποποιθκεί και μεταμορφωκεί λόγω των πολλϊν
τεκτονικϊν επειςοδίων που ζλαβαν χϊρα ςτθν περιοχι.
Κοντά ςτθν περιοχι των Αβδιρων υπάρχουν κάποιεσ εμφανίςεισ
μολαςςικϊν ιηθμάτων του Ραλαιογενοφσ, που ανικουν ςτθν
ιηθματογενι λεκάνθ Ξάνκθσ-Κομοτθνισ και ςυνίςτανται από αρκόηεσ και
αςβεςτόλικουσ. Ρλειοκαινικοί ςχθματιςμοί εκτίκενται ανατολικά του
χωριοφ Δζκαρχο που ανικει ςτθν κοινότθτα Τοπείρου (Σχ. 1, 4).
Ρρόκειται για εναλλαγζσ άμμων και αργίλων με μικρά ςτρϊματα ι
φακοφσ αμμοχάλικων. Γενικά, θ περιοχι καλφπτεται από αλλουβιακζσ
Ολοκαινικζσ αποκζςεισ (άμμοι, άργιλοι και αμμοχάλικα). Κάτω από τα
Ρλειςτοκαινικά ιηιματα ςτθν περιοχι των Αβδιρων, βρίςκονται
μαγματικά πετρϊματα βαςαλτικισ-ανδεςιτικισ ςφςταςθσ. Θ ευρφτερθ
περιοχι του γεωκερμικοφ πεδίου οριοκετείται από δφο ςυςτιματα
ρθγμάτων με διευκφνςεισ παρατάξεων Β140-160ο και Β70ο. Στθν περιοχι
του οικιςμοφ του Νζου Εραςμίου, υπάρχουν κανονικά ριγματα με
διεφκυνςθ ΒΒΑ-ΝΝΔ, που προκαλοφν βφκιςθ του υποβάκρου κατά 400-
450 m.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
Page 21
Σχ. 6: Γεωλογικόσ χάρτθσ του γεωκερμικοφ πεδίου Νζου Εραςμίου-Μαγγάνων (Κολιόσ, 1993)
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
Page 22
Θ ιηθματογζνεςθ διαφοροποιείται λόγω τθσ παλαιογεωγραφίασ, με
αποτζλεςμα να διακρίνονται δφο διαφορετικζσ λικοςτρωματογραφικζσ
ςτιλεσ, ςυνδεδεμζνεσ με τθν κακίηθςθ του υποβάκρου. Διακρίνονται 2
τεμάχθ, το ανϊτερο και το κατϊτερο . Το ανϊτερο αποτελείται από:
άμμουσ και αργίλουσ του Τεταρτογενοφσ, με μζςο πάχοσ 20 m.
κοκκινο-κάςτανεσ αργίλουσ με λεπτά ςτρϊματα αμμοχάλικων, που
μαρτυροφν ζνα ποτάμιο-δελταικό παλαιοπεριβάλλον, με μζςο
πάχοσ 50 m.
άμμουσ και αργίλουσ με γκρι-μπεη χρϊμα και μζςο πάχοσ 50 m.
γκρίηεσ άμμουσ και αργίλουσ, πάχουσ 50 m, που φιλοξενοφν
απολικϊματα, μαρτυρϊντασ δελταικό-λιμναίο περιβάλλον.
γκρίηουσ και κιτρινωποφσ ψαμμίτεσ, με μικρζσ παρεμβολζσ
ανδεςιτικϊν λαβϊν, πάχουσ 80 m.
κρυςταλλικό υπόβακρο αποτελοφμενο από γνεφςιουσ και
γρανίτεσ, ςε βάκοσ περίπου 250 m.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 23
Σχ. 5: Γραφικι Αναπαράςταςθ τθσ Στρωματογραφικισ Ακολουκίασ τθσ περιοχισ τθσ λεκάνθσ
του Νζςτου (Κολιόσ, Αρβανίτθσ, 2008).
Θ λικογραφικι ςτιλθ του κατϊτερου τεμάχουσ ςυνίςταται από:
Άμμουσ και αργίλουσ του Τεταρτογενοφσ, πάχουσ 20 m.
Κοκκινο-κάςτανεσ αργίλουσ με ςτρϊματα από αμμοχάλικα, που
δείχνουν ποτάμιο-δελταικό παλαιοπεριβάλλον με πάχοσ που
αγγίηει τα 90 m.
Γκρίηεσ αργίλουσ και άμμουσ με απολικϊματα, που προδίδουν
δελταϊκό-λιμναίο περιβάλλον κι ζχουν 50 m πάχοσ.
Σκοφρεσ γκρίηεσ λεπτόκκοκκεσ άμμουσ πάχουσ 80 m με ενδείξεισ
απολικωμάτων, αποτζλεςμα ενόσ λιμναίου-δελταικοφ
περιβάλλοντοσ.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 24
Εναλλαγζσ κοκκινο-κάςτανθσ άμμου, γκρι αργίλου και ψαμμίτθ, με
πάχοσ 80 m.
Αςβεςτόλικοσ μπεη ζωσ κίτρινου χρϊματοσ, με βιοχθμικι
προζλευςθ.
Κροκαλοπαγι, των οποίων το πάχοσ δεν ξεπερνά τα 30 m, ςτα
οποία εμφανίηονται λεπτά ςτρϊματα άμμου.
Κρυςταλλικό υπόβακρο από γνεφςιουσ, ςε βάκοσ από 400-450 m.
Το γεωκερμικό πεδίο Νζου Εραςμίου-Μαγγάνων αποτελεί
χαρακτθριςτικι περίπτωςθ πεδίου χαμθλισ ενκαλπίασ, όπου οι
υδροφόροι ενιςχφονται από ζνα ςφςτθμα ρθγμάτων, που επθρεάηει και
τουσ μιγματιτικοφσ γνεφςιουσ του υποβάκρου. Ο γεωκερμικόσ
ταμιευτιρασ είναι τοποκετθμζνοσ ςε βάκοσ μεταξφ των 200 και των 400
m βρίςκεται κφρια ςτθν κορυφι του μεταμορφωμζνου υποβάκρου.
Βζβαια, ςε δθμοςιεφςεισ αναφζρεται πωσ ο ταμιευτιρασ τθσ
ςυγκεκριμζνθσ περιοχισ ςυνίςταται από ψαμμίτεσ και κροκαλοπαγι και
ζχει κερμοκραςία 60οC (Φυτίκασ κ.α., 1994). Το μζγιςτο βάκοσ των 22
γεωτριςεων που ορφχκθκαν από το Ινςτιτοφτο Γεωλογικϊν και
Μεταλλευτικϊν Ερευνϊν είναι 500 m. Θ γεωκερμικι βακμίδα ςτθν
περιοχι είναι αρκετά υψθλι και πρόκειται για 25οC/1000m (Κολιόσ κ.α.,
2005). Οι μζγιςτεσ κερμοκραςίεσ ςυναντϊνται ςτον οικιςμό Ηθλωτι, ςε
βάκοσ 400 m και κοντά ςτθν κφρια ομάδα ρθγμάτων με διεφκυνςθ
παράταξθσ Β160ο.
Από τα αποτελζςματα των γεωτριςεων του Ι.Γ.Μ.Ε. καταςκευάςτθκε
ζνασ γεωκερμικόσ χάρτθσ ιςόκερμων καμπυλϊν (Σχ. 7) ο οποίοσ δίνει
ςυμπεράςματα ςχετικά με τθν κατανομι τθσ κερμότθτασ ςτθν περιοχι.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 25
Θ ιςόκερμθ καμπφλθ που αντιςτοιχεί ςτουσ 50οC ανικει ςε μία περιοχι
με ζκταςθ άνω των 3 km2. Απότομθ μείωςθ των τιμϊν τθσ κερμοκραςίασ
παρατθρείται ςτο βόρειο τμιμα τθσ περιοχισ του Νζου Εραςμίου, ενϊ θ
μείωςθ είναι προοδευτικι προσ τα ανατολικά. Θ εικόνα ωςτόςο
διαφοροποιείται προσ το νότιο μζροσ λόγω τθσ φπαρξθσ κερμϊν
υδροφόρων ςε βάκθ 300-400 m προσ τθν παράκτια ηϊνθ. Δυτικά οι
ιςόκερμεσ καμπφλεσ δείχνουν κερμοκραςίεσ 60οC για βάκθ άνω των 500
μζτρων.
Φωτ. 2: Γεωκερμικι Γεϊτρθςθ ςτθν περιοχι του Νζου Εραςμίου
Συμπεραςματικά, θ περιοχι που παρουςιάηει γεωκερμικό ενδιαφζρον
ξεπερνά τα 10 km2.και πικανά φτάνει τα 20 km2. Ρρζπει να ςθμειωκεί
πωσ ςε παλαιότερεσ ζρευνεσ ςτθν ευρφτερθ περιοχι τθσ λεκάνθσ του
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 26
Νζςτου είχε εκτιμθκεί με τθ βοικεια του γεωκερμόμετρου K–Na–Mg
πωσ θ κερμοκραςία ςε βάκοσ 4 km άγγιηε τουσ 164οC (Μενδρινόσ κ.α.,
2009)
Σχ. 7: Χάρτθσ κατανομισ ιςόκερμων καμπυλϊν τθσ κορυφισ του γεωκερμικοφ πεδίου Εραςμίου-
Μαγγάνων (Κολιόσ, 1993).
Τα γεωκερμικά ρευςτά ανζρχονται μζςα από το ςφςτθμα ρθγμάτων τθσ
περιοχισ του Νζου Εραςμίου. Κατά τθ διάρκεια τθσ ανόδου διαπερνοφν
διάφορουσ τφπουσ πετρωμάτων και ςυγκεκριμζνα κροκαλοπαγι του
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 27
Νεογενοφσ και ιηιματα του Ραλαιογενοφσ, που λειτουργοφν ωσ μικροί
ταμιευτιρεσ. Τα ρευςτά κινοφνται πλευρικά μζςα από τουσ διαπερατοφσ
ςχθματιςμοφσ με κατεφκυνςθ Α-Δ.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
Page 28
Σχ. 8: Γεωκερμικό μοντζλο Νζου Εραςμίου-Μαγγάνων (Κολιόσ, 1993).
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
Page 29
5. Υυςικοχημικέσ και Τδροχημικέσ Παράμετροι
Στο ςθμείο αυτό κεωρικθκε ςωςτι θ αναφορά ςε οριςμοφσ που
αφοροφν ςτισ φυςικοχθμικζσ παραμζτρουσ, βάςει των οποίων κα γίνει ο
χαρακτθριςμόσ των νερϊν.
1. Θερμοκραςία: Αποτελεί ςθμαντικι παράμετρο και πρζπει να
λαμβάνεται υπόψθ πάντα ςτθ μελζτθ τθσ χθμικισ ςφςταςθσ των
υπόγειων νερϊν. Θ μζτρθςι τθσ γίνεται με τθ βοικεια κερμομζτρων
ςτο ςθμείο εξόδου του νεροφ.
2. Θλεκτρικι Αγωγιμότθτα (E.C): Ρρόκειται για το αντίςτροφο τθσ
θλεκτρικισ αντίςταςθσ και δίνεται ςε Siemens/m. Συνικωσ,
χρθςιμοποιείται ωσ μονάδα μζτρθςθσ το 1μS/cm, λόγω των πολφ
μικρϊν τιμϊν τθσ. Συνδζεται άμεςα αφενόσ με τθ ςυγκζντρωςθ
διαλελυμζνων αλάτων ςτο νερό, αφετζρου με τθ κερμοκραςία.
Αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ προκαλεί αφξθςθ τθσ θλεκτρικισ
αγωγιμότθτασ, άρα μείωςθ τθσ θλεκτρικισ αντίςταςθσ.
3. pΘ: Ρρόκειται για αςτακι παράμετρο κι αποτελεί ζναν εφχρθςτο
τρόπο ζκφραςθσ τθσ ςυγκζντρωςθσ των ιόντων υδρογόνου ςε ζνα
υδατικό διάλυμα. Υπόκειται εφκολα ςε μεταβολι, ιδιαίτερα με τθν
αλλαγι τθσ μερικισ πίεςθσ του CO2. Οπότε είναι απαραίτθτθ θ επί
τόπου μζτρθςθ ςτα ςθμεία εξόδου του νεροφ με τθ βοικεια ειδικϊν
θλεκτροδίων.
4. Δυναμικό Οξειδοαναγωγισ: Δίνει πλθροφορίεσ για τθν οξείδωςθ των
ςτοιχείων του υδατικοφ διαλφματοσ. Αρνθτικό δυναμικό
οξειδοαναγωγισ μαρτυρά αναγωγικό διάλυμα, ενϊ κετικό δείχνει
οξειδωτικό περιβάλλον.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 30
5. Διαλελυμζνο Οξυγόνο: Θ παρουςία του ςτο υπόγειο νερό δείχνει
πρόςφατθ ζκκεςθ ςτον ατμοςφαιρικό αζρα. Μικρζσ ποςότθτεσ
οξυγόνου ι απουςία του παρατθροφνται ςε παλαιά νερά, που δεν
ανανεϊνονται. Είναι αναγκαία θ επί τόπου μζτρθςθ, κακϊσ θ ζκκεςθ
του υπόγειου νεροφ ςτον ατμοςφαιρικό αζρα αλλοιϊνει τθ
ςυγκζντρωςθ του. Θ μζτρθςθ και ςε αυτιν τθν περίπτωςθ γίνεται με
θλεκτρόδια.
6. Αλκαλικότθτα: Ρρόκειται για τθν ικανότθτα του νεροφ να
εξουδετερϊνει οξζα. Ρροςδιορίηεται εργαςτθριακά με τιτλοδότθςθ
του δείγματοσ με διάλυμα κειικοφ οξζοσ. Οφείλεται ςτθν παρουςία
των όξινων ανκρακικϊν, των ανκρακικϊν και των υδροξυλιακϊν
ιόντων.
7. Οξφτθτα: Είναι θ ικανότθτα του νεροφ να εξουδετερϊνει βάςεισ και
οφείλεται κυρίωσ ςτθν φπαρξθ διαλελυμζνου CO2 ςτο νερό.
8. Σκλθρότθτα: Οφείλεται ςτα διςκενι ιόντα που βρίςκονται εν
διαλφςει ςτο νερό. Τα κυριότερα είναι Ca+2 και Mg+2, ωςτόςο ςτθ
ςκλθρότθτα ςυνειςφζρουν και τα Fe+2, Mn+2, Sr+2. Διακρίνεται ςε
παροδικι και μόνιμθ. Τα ανκρακικά και τα όξινα ανκρακικά άλατα
αποτελοφν τθν παροδικι ςκλθρότθτα του νεροφ. Θ παροδικι
ςκλθρότθτα ονομάηεται και ανκρακικι ςκλθρότθτα και είναι ίςθ με
τθν ανκρακικι αλκαλικότθτα. Θ παροδικι ςκλθρότθτα οφείλεται ςτα
κατιόντα τα οποία απομακρφνονται με βραςμό του νεροφ. Τα
χλωριοφχα, νιτρικά, κεϊκά, φωςφορικά, πυριτικά και χουμικά άλατα
του αςβεςτίου και μαγνθςίου αποτελοφν τθ μόνιμθ ςκλθρότθτα του
νεροφ. Το άκροιςμα των δφο επιμζρουσ μεγεκϊν δίνει τθν ολικι
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 31
ςκλθρότθτα. Το νερό χαρακτθρίηεται ωσ πολφ μαλακό, μαλακό,
ελαφρϊσ ςκλθρό, μζτρια ςκλθρό, ςκλθρό και πολφ ςκλθρό.
9. Συνολικά Διαλελυμζνα Στερεά (TDS): Αποτελοφν καλό δείκτθ τθσ
αλατότθτασ του νεροφ. Βοθκοφν ςτον χαρακτθριςμό του νεροφ ωσ
γλυκοφ, υφάλμυρου, αλμυροφ ι υπεράλμυρου.
i. Χαρακτηριςτικά γεωθερμικών ρευςτών
Τα γεωκερμικά νερά περιζχουν υψθλότερεσ ςυγκεντρϊςεισ διαλυμζνων
ςυςτατικϊν ςυγκριτικά με τα κοινά υπόγεια νερά. Θ ςφςταςθ των
γεωκερμικϊν ρευςτϊν αντανακλά τθν αντίδραςθ των κερμϊν νερϊν με
τα πετρϊματα από τα οποία φιλοξενοφνται ι με αυτά που διαπζραςαν
κατά τθν κίνθςι τουσ προσ τον ταμιευτιρα. Οι χθμικζσ αντιδράςεισ
επθρεάηονται από τθ κερμοκραςία, τθν πίεςθ, τθν αλατότθτα και τθ
ςφςταςθ των πετρωμάτων (Φυτίκασ, 2004).
Θ ςφςταςθ των γεωκερμικϊν ρευςτϊν δεν παραμζνει ςτακερι.
Μεταβάλλεται από πεδίο ςε πεδίο, ακόμθ κι από γεϊτρθςθ ςε γεϊτρθςθ
ςτο ίδιο πεδίο. Συχνά παρατθροφνται και τροποποιιςεισ τθσ ςφςταςθσ
με τον χρόνο κυρίωσ ωσ προσ τθν ποςότθτα και όχι ωσ προσ τθν ποιότθτα
(Φυτίκασ, 2004).
Οι ςυγκεντρϊςεισ των νερϊν ςε διάφορα ςυςτατικά εξαρτϊνται από τθ
κερμοκραςία, τθ διαλυτότθτα και το είδοσ του ταμιευτιρα, τθν εςτία
κερμότθτασ, τθν θλικία του ςυςτιματοσ και τθν ανάμιξθ με ψυχρά νερά.
Τα κυριότερα ςυςτατικά, που περιζχονται ςτα γεωκερμικά νερά, είναι:
Κατιόντα: Να+, Κ+, Ca+2, Mg+2, Li+, Sr+2, Mn+2, Fe+2
Ανιόντα: Cl-, HCO-3, SO4
2-, F-, Br-
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 32
Χωρίσ φορτίο : SiO2, As, B, NH3
Τα γεωκερμικά νερά, λοιπόν ταξινομοφνται ςφμφωνα με το
επικρατζςτερο ανιόν. Ο πιο ςυνθκιςμζνοσ τφποσ γεωκερμικϊν ρευςτϊν
περιζχει χλωριόντα, με ςυγκεντρϊςεισ που φτάνουν τα 10.000 mg/L.
Άλλα είναι πλοφςια ςε κειικά ιόντα, ανκρακικά ιόντα, κειικά και
χλωριόντα.
Άλλα κφρια ςυςτατικά που βρίςκονται ςτθν υγρι φάςθ των
γεωκερμικϊν ρευςτϊν είναι το νάτριο, το κάλιο, το μαγνιςιο, το
αςβζςτιο, το διοξείδιο του πυριτίου, το φκόριο και το βόριο. Μζςω
αυτϊν είναι δυνατόσ ο προςδιοριςμόσ τθσ προζλευςθσ των ςτοιχείων.
Ζτςι, για παράδειγμα, το αςβζςτιο προζρχεται από ανκρακικά
πετρϊματα ι μάρμαρα, όπωσ ακόμθ κι από αςβεςτονατριοφχουσ
αςτρίουσ, τθ γφψο, τουσ πυροξζνουσ, τισ αμφιβόλουσ. Το μαγνιςιο
απαντάται ςτον ολιβίνθ, μαγνθςίτθ, δολομίτθ και τουσ χλωρίτεσ. Τα
αλκάλια (Na και K) ςυνδζουν τθν παρουςία τουσ με τουσ αςτρίουσ. Το
μεν νάτριο βρίςκεται ςτον αλβίτθ, το δε κάλιο ςτο ορκόκλαςτο και ςτον
μικροκλινι. Το Na απαντάται ςτισ νατριοφχεσ αμφιβόλουσ (γλαυκοφανι)
και ςτον αλίτθ και το Κ ςτον ςυλβίνθ. Στα νερά, ο ςίδθροσ ςυναντάται με
τθ διςκενι και τθν τριςκενι μορφι του. Ρροζρχεται από μαγματικά
πετρϊματα, οξείδια (αιματίτθ, λειμωνίτθ), κειοφχα και ανκρακικά
ορυκτά (ςιδθρίτθσ).
Κφρια προζλευςθ του χλωρίου είναι τα ιηθματογενι πετρϊματα, που
περιζχουν αργιλικά ορυκτά καλάςςιασ γζνεςθσ, κακϊσ και οι εβαπορίτεσ
(Καλλζργθσ, 2000). Ευνόθτο ότι θ παρουςία του χλωρίου δικαιολογείται
όταν θ τροφοδοςία του ταμιευτιρα γίνεται με καλαςςινό νερό .
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 33
ii. Ταξινόμηςη Γεωθερμικών νερών
Διάφορα ςυςτιματα ζχουν καταςκευαςτεί για τθν ταξινόμθςθ και τθν
ομαδοποίθςθ των νερϊν ςφμφωνα με τον χθμιςμό τουσ. Ωςτόςο ςιμερα
χρθςιμοποιοφνται δφο τφποι διαγραμμάτων, κυρίωσ, αυτά του Piper και
του Durov (Καλλζργθσ, 2000).
Στο διάγραμμα Piper απεικονίηονται οι ςχετικζσ ςυγκεντρϊςεισ των
κφριων ανιόντων και κατιόντων του ρευςτοφ ςε %. Καταςκευάηονται
ξεχωριςτά τρίγωνα για τα ανιόντα και τα κατιόντα λαμβάνοντασ ζτςι για
κάκε χθμικι ανάλυςθ δφο ςθμεία, που προβάλλονται με παράλλθλθ
μετατόπιςθ ςτισ εξωτερικζσ πλευρζσ των τριγϊνων (Καλλζργθσ, 2000).
Το διάγραμμα Durov αποτελεί μία τροποποίθςθ των διαγραμμάτων
Piper. Αναπτφχκθκε από τθ Σοβιετικι Σχολι και για τθν καταςκευι του
προβάλλονται ςε χωριςτά τρίγωνα τα ανιόντα και τα κατιόντα ςε meq%.
Ακολουκεί θ προζκταςθ των κάκετων ςτισ βάςεισ των ιςοπλεφρων
τριγϊνων που ξεκινοφν από τα ςθμεία, που παριςτάνουν τθν %
περιεκτικότθτα του νεροφ ςε ανιόντα και κατιόντα και τζμνονται ςε ζνα
ςθμείο, που παριςτάνει τθν κφρια ιοντικι ςυγκζντρωςθ % ςτο νερό. Από
το ςθμείο αυτό προεκτείνονται ςτα δφο ορκογϊνια (Καλλζργθσ, 2000).
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 34
6. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ
Τα ςτάδια που ακολουκικθκαν για τθ ςυγκεκριμζνθ εργαςία
περιλαμβάνουν:
• Υπαίκρια εργαςία και δειγματολθψία κερμϊν νερϊν από 5 γεωτριςεισ.
• Χθμικζσ αναλφςεισ των δειγμάτων νεροφ.
• Αξιολόγθςθ αποτελεςμάτων και χαρακτθριςμόσ των νερϊν.
• Ρρόταςθ για αξιοποίθςθ.
i. Υπαίθρια Εργαςία
Για τθ μελζτθ των δφο γεωκερμικϊν πεδίων πραγματοποιικθκε
δειγματολθψία από 5 γεωκερμικζσ γεωτριςεισ (Γ1, Γ2, Γ3, οι οποίεσ
βρίςκονται ςτθν περιοχι τθσ Νζασ Κεςςάνθσ και ΓΝ9, ΓΝ15 ςτθν περιοχι
του Νζου Εραςμίου-Μαγγάνων). Δεν ιταν δυνατι θ λιψθ περιςςότερων
δειγμάτων, κακϊσ κάποιεσ γεωτριςεισ ιταν ςφραγιςμζνεσ.
Για τθ λιψθ των δειγμάτων χρθςιμοποιικθκαν ειδικά μπουκάλια
πολυαικυλενίου, ϊςτε να αποφευχκεί θ διατάραξθ των ςυγκεντρϊςεων
ςυγκεκριμζνων ςτοιχείων. Ξεπλφκθκαν καλά με αποςταγμζνο νερό και
νερό τθσ γεϊτρθςθσ και ςφραγίςτθκαν με τζτοιο τρόπο, ϊςτε να μθν
εγκλωβιςτεί ατμοςφαιρικόσ αζρασ.
Για τθν εκτίμθςθ του πεδίου διεξάχκθκαν επί τόπου μετριςεισ των
αςτακϊν παραμζτρων, οι οποίεσ περιελάμβαναν: κερμοκραςία,
θλεκτρικι αγωγιμότθτα, δυναμικό οξειδοαναγωγισ, αλκαλικότθτα και
pH.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 35
Σχ. 9: Θζςεισ των Γεωτριςεων δειγματολθψίασ ςτθν Νζα Κεςςάνθ
Σχ. 10: Θζςεισ των Γεωτριςεων δειγματολθψίασ ςτο Νζο Εράςμιο.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 36
Ζτςι:
Για ηην εκηίμηζη ηος δςναμικού οξειδοαναγωγήρ σπηζιμοποιήθηκε η
θοπηηή ζςζκεςή Consort C535
Για ηον πποζδιοπιζμό ηος ph, ηηρ θεπμοκπαζίαρ και ηηρ ηλεκηπικήρ
αγωγιμόηηηαρ η ζςζκεςή YSI 63
Για τον υπολογιςμό τθσ αλκαλικότθτασ χρθςιμοποιικθκε θ μζκοδοσ
τιτλοδότθςθσ Hach.
ii. Εργαςτηριακοί Προςδιοριςμοί και Αναλύςεισ
Πλεσ οι χθμικζσ αναλφςεισ νεροφ πραγματοποιικθκαν αποκλειςτικά με
τον εργαςτθριακό εξοπλιςμό, που διακζτει το Εργαςτιριο
Υδρογεωλογίασ του τμιματοσ Γεωλογίασ του Ρανεπιςτθμίου Ρατρϊν.
Τα δείγματα φυλάχκθκαν και μεταφζρκθκαν με ψυγείο ςτο εργαςτιριο,
με ςκοπό να υπολογιςτοφν οι φυςικοχθμικζσ παράμετροι.
Τα χλωριόντα προςδιορίςτθκαν με τθ μζκοδο τιτλοδότθςθσ Hach.
Τα νιτρικά, νιτρϊδθ, αμμωνιακά ιόντα, ο φϊςφοροσ και το διοξείδιο
του πυριτίου προςδιορίςτθκαν με τθ μζκοδο φαςματοφωτομετρίασ
μοριακισ απορρόφθςθσ με φαςματοφωτόμετρο Hach.
Τα ιόντα Αςβεςτίου, Μαγνθςίου, Καλίου και Νατρίου μετρικθκαν με
τθ μζκοδο τθσ φαςματοφωτομετρίασ ατομικισ απορρόφθςθσ, ςε
φαςματοφωτόμετρο GBC AVANTA .
Θ επεξεργαςία των αποτελεςμάτων των χθμικϊν αναλφςεων ζγινε με το
πρόγραμμα Aquachem. Οι ςυγκεντρϊςεισ των ανιόντων και κατιόντων
προβλικθκαν ςε διαγράμματα Piper και Durov.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 37
7. ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ-ΠΟΡΙΜΑΣΑ
i. Αποτελέςματα
Ραρακάτω παρατίκενται πίνακεσ με τουσ εργαςτθριακοφσ
προςδιοριςμοφσ των δειγμάτων των γεωτριςεων από τα γεωκερμικά
πεδία Νζασ Κεςςάνθσ (Γ1, Γ2 και Γ3) και Νζου Εραςμίου-Μαγγάνων(θ
ΓΝ9 και ΓΝ15) του Νομοφ Ξάνκθσ. Οι χθμικζσ αναλφςεισ των
γεωκερμικϊν ρευςτϊν βοθκοφν ςτο χαρακτθριςμό του νεροφ, ςτθν
εκτίμθςθ τθσ προζλευςθσ των ςτοιχείων και ςτθν δυνατότθτα
εκμετάλλευςθσ των γεωκερμικϊν πεδίων.
Σταθμόs χ y Βάθοσ(m) Θ(οC) Eh(my)
Γ1 N 41° 01' 20.1" E 25° 03' 04.2" 100 62,5 548
Γ2 N 41° 01' 01.7" E 25° 03' 05.3" 120 65,5 18
Γ3 N 41° 01' 04.7" E 25° 03' 00.9" 100 49,7 -
ΓΝ9 N 40° 55' 23.5" E 24° 50' 44.5" 100 42 196
ΓΝ15 N 40° 55' 01.3" E 24° 50' 11.2" 400 41,5 240
Σταθμόs pH cond (25oC)
Alkalinity Ca Mg Na K HCO3-
μS/cm mg/l CaCO3 mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
Γ1 6,43 6450 1140 136,75 20,75 1528 57,4 1390,8
Γ2 6,53 1730 1126 134,75 20 1544 57,2 1373,72
Γ3 6,3 4650 1147 128,75 19 1552 59,4 1399,34
ΓΝ9 6,78 9700 78 290,6 2,1 1964 34,6 95,16
ΓΝ15 8,2 1630 171 5 0 456 4,22 208,62
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 38
Σταθμόs Cl NO3 NO2 NH4 P SiO2
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
Γ1 11,9 28 0,042 0 0,066 41,2
Γ2 6,3 41 0,038 0 0,219 45,9
Γ3 7,6 39 0,048 0 0,113 25,5
ΓΝ9 4660 1 0,024 0 0,075 66,9
ΓΝ15 190 2 0,056 0 0,062 25
Σταθμόs Ca Mg Na K
meq/l meq/l meq/l meq/l
Γ1 6,823 1,706 66,464 1,467
Γ2 6,724 1,645 67,160 1,462
Γ3 6,424 1,563 67,508 1,519
ΓΝ9 14,501 0,172754 85,42919 0,884865
ΓΝ15 0,249501 0 19,83488 0,107923
Σταθμόs SummeK Σύνολο
κατιόντων
HCO3 Cl NO3 SummeA Σύνολο
Ανιόντων
TDI
meq/l meq/l meq/l meq/l meq/l
Γ1 76,463 22,8 0,335 0,4515 23,587 100,050
Γ2 76,992 22,52 0,177 0,6612 23,358 100,351
Γ3 77,014 22,94 0,214 0,6289 23,783 100,798
ΓΝ9 100,987 1,56 131,441 0,0161 133,01 234,005
ΓΝ15 20,192 3,42 5,359 0,0322 8,8114 29,0037
Ρίνακασ 1: Χθμικζσ Αναλφςεισ δειγμάτων από τα γεωκερμικά πεδία Νζασ Κεςςάνθσ και Νζου
Εραςμίου- Μαγγάνων.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 39
Σχ. 11 : Διάγραμμα Piper για τα δείγματα από τισ γεωτριςεισ των γεωκερμικϊν πεδίων Νζασ
Κεςςάνθσ και Νζου Εραςμίου-Μαγγάνων, που καταςκευάςτθκε μζςω του προγράμματοσ Aquachem.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 40
Σσ. 12 : Διάγπαμμα Durov για ηα δείγμαηα από ηιρ γεωηπήζειρ ηων γεωθεπμικών πεδίων Νέαρ
Κεζζάνηρ και Νέος Επαζμίος-Μαγγάνων, πος καηαζκεςάζηηκε μέζω ηος ππογπάμμαηορ Aquachem .
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 41
ii. Πορίςματα
Οι χαρακτθριςμοί των νερϊν προκφπτουν από τθν επεξεργαςία των
δεδομζνων των αναλφςεων με το πρόγραμμα Aquachem. Ραρατθρικθκε
ότι οι γεωτριςεισ Γ1, Γ2 και Γ3 παρουςιάηουν τον ίδιο χθμικό χαρακτιρα,
Να-HCO3. Οι γεωτριςεισ ΓΝ9 και ΓΝ15, αντίκετα παρουςιάηουν Na-Ca-
HCO3 και Na-Cl-HCO3, αντίςτοιχα (Ρίνακασ 2)
Γεωτρήςεισ Χαρακτηριςμόσ
Γ1 Na-HCO3
Γ2 Na-HCO3
Γ3 Na-HCO3
ΓΝ9 Na-Ca-HCO3
ΓΝ15 Na-Cl-HCO3
Ρίνακασ 2: Χαρακτθριςμόσ του Νεροφ των Γεωτριςεων όςον αφορά ςτθ χθμικι ςφςταςθ τουσ.
Ρρζπει να ςθμειωκεί πωσ τα νερά από τισ γεωτριςεισ Γ1, Γ2, Γ3, ΓΝ9
παρουςιάηουν pH που κυμαίνεται από 6,3 ζωσ 6,8, οπότε μποροφν να
χαρακτθριςτοφν ελαφρϊσ όξινα ζωσ ουδζτερα. Αντίκετα, τα νερά τθσ
γεϊτρθςθσ ΓΝ15 παρουςιάηουν pH 8,2, επομζνωσ μποροφν να
χαρακτθριςτοφν ωσ αλκαλικά.
Από τον προςδιοριςμό των ςυγκεντρϊςεων των ςτοιχείων είναι δυνατι
θ εκτίμθςθ τθσ προζλευςθσ τουσ. Ζτςι το SiO2 προζρχεται κυρίωσ από
αςτρίουσ, ςιδθρομαγνθςιοφχα και αργιλικά ορυκτά. Θ ςυνθκιςμζνθ
ςυγκζντρωςθ είναι μικρότερθ των 30 mg/l. Τα νερά των γεωτριςεων Γ1,
Γ2 και ΓΝ9 παρουςιάηουν τιμζσ διοξειδίου του πυριτίου υψθλότερεσ από
τισ ςυνικεισ.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 42
Το Ca προζρχεται από αμφιβόλουσ, αςτρίουσ, πυροξζνουσ, γφψο,
αςβεςτίτθ, δολομίτθ και αργιλικά. Συνθκζςτερα, παρουςιάηει τιμζσ που
κυμαίνονται από 10 ζωσ 100 mg/l (Καλλζργθσ, 2000). ευςτά με υψθλι
περιεκτικότθτα ςε άλατα μπορεί να περιζχουν μζχρι και 75.000 mg/l.
Από τουσ υπολογιςμοφσ προζκυψε το ςυμπζραςμα ότι τα νερά όλων των
γεωτριςεων εκτόσ από τθσ ΓΝ15 παρουςιάηουν τιμζσ ανϊτερεσ των 100
mg/l .
Το Mg προζρχεται από αμφιβόλουσ, ολιβίνθ, πυροξζνουσ, δολομίτθ,
μαγνθςίτθ και αργιλικά ορυκτά. Γενικά, τα νερά περιζχουν λιγότερο από
50 mg/l εκτόσ από τα καλαςςινά, όπου οι τιμζσ αγγίηουν τα 1000 mg/l
(Καλλζργθσ, 2000). Στθν περίπτωςθ των ρευςτϊν που μελετικθκαν,
κανζνα δείγμα δεν ξεπζραςε τα 50 mg/l ςε μαγνιςιο.
Το Na προζρχεται από αμφιβόλουσ, αργιλικά ορυκτά και εβαπορίτεσ.
Γενικά, οι τιμζσ είναι κατϊτερεσ από 200 mg/l (Καλλζργθσ, 2000). Οι
προςδιοριςμοί ζδειξαν πωσ όλα τα δείγματα παρουςιάηουν
ςυγκεντρϊςεισ υψθλότερεσ από 200 mg/l .
Το Κ προζρχεται από αςτρίουσ, αςτριοειδι, αργιλικά ορυκτά και
κάποιουσ μαρμαρυγίεσ. Συνικωσ, οι τιμζσ των ςυγκεντρϊςεων δεν
ξεπερνοφν τα 10 mg/l, ενϊ ςτο αλμόλοιπο αγγίηει τισ 25.000 mg/l
(Καλλζργθσ, 2000). Από τα δείγματα των πεδίων μελζτθσ, μόνο θ
γεϊτρθςθ ΓΝ15 παρουςιάηει τιμι κατϊτερθ των 10 mg/l.
Θ διςςανκρακικι ρίηα προζρχεται από δολομίτεσ και αςβεςτόλικουσ.
Γενικά, οι ςυγκεντρϊςεισ είναι χαμθλότερεσ των 500 mg/l (Καλλζργθσ,
2000). Από τα αναλυκζντα δείγματα, μόνο αυτά των γεωτριςεων ΓΝ9
και ΓΝ15 παρουςιάηουν τιμζσ <500 mg/l. Τα υπόλοιπα εμφανίηουν
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 43
ςυγκεντρϊςεισ ανϊτερεσ των 1000 mg/l, οπότε ανικουν ςτθν κατθγορία
των οξυανκρακικϊν νερϊν.
Θ κφρια προζλευςθ του Cl είναι από ιηθματογενι πετρϊματα και
εβαπορίτεσ και δευτερευόντωσ από μαγματικά πετρϊματα. Σε υγρζσ
περιοχζσ δεν ξεπερνά τα 10 mg/l, ενϊ ςε ξθρζσ υπερβαίνει τα 1000 mg/l
(Καλλζργθσ, 2000). Ρολφ ανϊτερεσ ςυγκεντρϊςεισ από 10 mg/l ςε
χλϊριο παρουςιάηουν τα δείγματα των γεωτριςεων ΓΝ9 και ΓΝ15.
Θ νιτρικι ρίηα προζρχεται από τθν ατμόςφαιρα, τθ χλωρίδα κακϊσ και
από τα περιττϊματα τθσ πανίδασ (Καλλζργθσ, 2000). Γενικά, οι
ςυγκεντρϊςεισ είναι μικρότερεσ από 10 mg/l, κάτι που ακολουκείται
μόνο από τα δείγματα των ΓΝ9 και ΓΝ15.
Από τθν ερμθνεία του διαγράμματοσ Durov, προκφπτουν ςυμπεράςματα
ωσ προσ τα επικρατοφντα ιόντα ςτο δείγμα κάκε γεϊτρθςθσ. Ζτςι,
επικρατοφντα ιόντα ςτο δείγμα τθσ Γ1 είναι το Na+ και το HCO3- και
πικανά προζρχονται από ιοντοανταλλαγι. Αντίκετα, ςτα δείγματα των
Γ2 και Γ3 δεν υπάρχουν επικρατοφντα ιόντα, οπότε ανικουν πικανά ςτθν
κατθγορία των νερϊν που προζρχονται από μείξθ. Τζλοσ, τα δείγματα
των ΓΝ9 και ΓΝ15 παρουςιάηουν ωσ επικρατοφντα ιόντα το Na+ και Cl-.
Ρροκειμζνου να καταςτεί δυνατι θ εκτίμθςθ τθσ κερμοκραςίασ του
γεωκερμικοφ ταμιευτιρα ςε κάποιο βάκοσ, ζγινε εφαρμογι κάποιων
γεωκερμομζτρων: SiO2, Na/K, Κ/Mg
Γεωθερμόμετρο του SiO2:
Xρθςιμοποιικθκε θ εξίςωςθ t=[1309/(5,19-logSiO2)] (Fournier, 1981) για
κερμοκραςίεσ από 25 ζωσ 250oC. Οι ςυγκεντρϊςεισ του SiO2
εκφράηονται ςε mg/l (Μπιρμπίλθ, 2003). Το γεωκερμόμετρο αυτό ζδωςε
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 44
κερμοκραςίεσ που κυμαίνονται από 72oC ζωσ 97oC για τθν περιοχι τθσ
Νζασ Κεςςάνθσ και από 71 ζωσ 115oC για τθν περιοχι Νζου Εραςμίου-
Μαγγάνων.
Γεωθερμόμετρο του Na/K:
Επιλζχτθκε θ εξίςωςθ t= 1217/[log(Na/K)+1.483]-273,15 (Fournier, 1979).
Οι ςυγκεντρϊςεισ των ςτοιχείων νατρίου και καλίου εκφράηονται ςε
mg/l. Για τθν περιοχι τθσ Νζασ Κεςςάνθσ ζδωςε κερμοκραςίεσ που
κυμαίνονται από 143oC ζωσ 146oC και για αυτι του Νζου Εραςμίου-
Μαγγάνων από 72oC ζωσ 103oC. Οι κερμοκραςίεσ για τθν περιοχι τθσ
Νζασ Κεςςάνθσ είναι υψθλότερεσ από τισ εκτιμιςεισ με το
γεωκερμόμετρο του SiO2. Δεν κεωρείται αξιόπιςτο για γεωκερμικά
ρευςτά HCO3 τφπου λόγω των υψθλϊν περιεκτικοτιτων ςε CO2 και του
όξινου pH (Μπιρμπίλθ, 2003).
Γεωθερμόμετρο Κ/Mg:
Χρθςιμοποιικθκε θ εξίςωςθ t= 4410[13,95-log(K2/Mg)] (Giggenbach,
1983). Οι ςυγκεντρϊςεισ του καλίου και του μαγνθςίου εκφράηονται ςε
mg/l. Οι κερμοκραςίεσ που ζδωςε αυτό το γεωκερμόμετρο για τθν
περιοχι τθσ Νζασ Κεςςάνθσ κυμαίνονται από 102 ζωσ 104oC. Για το Νζο
Εράςμιο ζγινε εφαρμογι μόνο ςτο δείγμα τθσ γεϊτρθςθσ ΓΝ9 και θ
κερμοκραςία που ζδωςε αγγίηει τουσ 120oC.
Από τα γεωκερμόμετρα που χρθςιμοποιικθκαν κανζνα δεν κεωρείται
αξιόπιςτο. Ακολουκοφν διαγράμματα που απεικονίηουν τισ εκτιμϊμενεσ
κερμοκραςίεσ ςτον ταμιευτιρα ςφμφωνα με τισ χθμικζσ αναλφςεισ των
νερϊν, που παραλιφκθκαν από τθν επιφάνεια.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
Page 45
Σσ. 13: Γπαθικέρ Αναπαπαζηάζειρ ηων εκηιμώμενων θεπμοκπαζιών ηων ηαμιεςηήπων με ηη σπήζη γεωθεπμόμεηπων ζηην πεπιοσή ηηρ Νέαρ Κεζζάνηρ και ηος Νέος
Επαζμίος-Μαγγάνων.
Γ1Γ2
Γ3
ΓΝ9ΓΝ15
35
40
45
50
55
60
65
70
65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120
Θ°C
το
ςτό
μιο
Θ°C Σαμιευτήρα (εκτιμώμενο)
SiO2
Γ1Γ2
Γ3
ΓΝ9ΓΝ15
35
40
45
50
55
60
65
70
60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
Θ°C
το
ςτό
μιο
Θ°C Σαμιευτήρα (εκτιμώμενο)
Νa/K
Γ1Γ2
Γ3
ΓΝ940455055606570
100 105 110 115 120 125 130
Θ°C
το
ςτό
μιο
Θ°C Σαμιευτήρα (εκτιμώμενο)
K/Mg
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 46
iii. Συζήτηςη (i)
Για τθν αξιοποίθςθ γεωκερμικϊν πεδίων χαμθλισ ενκαλπίασ
εφαρμόηονται άμεςεσ χριςεισ. Αυτζσ αφοροφν τθ κζρμανςθ χϊρων, τθ
κζρμανςθ κερμοκθπίων, τθν ξιρανςθ αγροτικϊν προϊόντων,
βιομθχανικζσ χριςεισ, εγκαταςτάςεισ λουτρϊν και κολυμβθτθρίων, τιξθ
χιονιοφ, αντιπαγετικι προςταςία λιμνϊν.
Το μεγαλφτερο μζροσ των χριςεων τθσ γεωκερμικισ ενζργειασ
παγκοςμίωσ απευκφνεται ςτισ αντλίεσ κερμότθτασ (34.80%),
λουτροκεραπεία (26.2%), κζρμανςθ χϊρων (21.63%). Ακολουκεί θ
κζρμανςθ κερμοκθπίων (8.22%), οι υδατοκαλλιζργιεσ (3.93%) και οι
βιομθχανικζσ χριςεισ (3.13%) (Lund, Freeston, 2001)
Οι εγκαταςτάςεισ κζρμανςθσ κερμοκθπίων διακρίνονται ςε κζρμανςθ
εδάφουσ, κζρμανςθ πάνω από το ζδαφοσ, κζρμανςθ αζρα με φυςικι
μετάδοςθ, κζρμανςθ αζρα με ενιςχυμζνθ μετάδοςθ (Μπιρμπίλθ, 2003).
Οι χριςεισ αυτζσ μποροφν να υποςτθριχτοφν και από τα δφο
μελετϊμενα πεδία. Συνεπϊσ, θ γεωκερμία ζχει τθ δυνατότθτα να
ςυνειςφζρει ςθμαντικά ςτθ δθμιουργία μιασ ςφγχρονθσ, ανταγωνιςτικισ
και ελπιδοφόρασ γεωργίασ, που κα ςυγκρατιςει τον πλθκυςμό ςτθν
φπαικρο. Αυτό προχποκζτει τθν κζςπιςθ κανόνων ςφγχρονθσ
διαχείριςθσ (management), οι οποίοι κα πρζπει να ακολουκοφνται
επακριβϊσ για τθν ορκολογικι αξιοποίθςθ των γεωκερμικϊν πεδίων
προκειμζνου να επιτευχκοφν τα μζγιςτα οφζλθ. Για το λόγο αυτό
ςυηθτείται από το 1988 ζωσ ςιμερα, θ δθμιουργία ενόσ Φορζα
Διαχείριςθσ των Ηεςτϊν Νερϊν ςε ςυνεργαςία με το Κράτοσ. Ραράλλθλα
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 47
θ προςζλευςθ νζων επενδυτϊν μπορεί να ςυνδράμει ςτθ γενικότερθ
κοινωνικι, οικονομικι και πολιτιςτικι ανάπτυξθ αυτϊν των περιοχϊν
(Φυτίκασ και Αρβανίτθσ, 2007).
Φωτ. 3: Γεωκερμικι γεϊτρθςθ ςτθν περιοχι τθσ Νζασ Κεςςάνθσ
Το πεδίο τθσ Νζασ Κεςςάνθσ αξιοποιικθκε ςτο παρελκόν για τον
ιαματικό τουριςμό ςτα λουτρά τθσ Ροταμιάσ και τθν αντιπαγετικι
προςταςία του περάςματοσ των ψαριϊν από το ςτόμιο ςφνδεςθσ τθσ
Λίμνθσ Βιςτωνίδασ και Θρακικοφ Ρελάγουσ κατά τθ χειμερινι περίοδο,
με ςκοπό τθν επιβίωςθ των ευρφαλων ψαριϊν κάτω από ακραίεσ
καιρικζσ ςυνκικεσ και τθν αποφυγι ςοβαρισ επιβάρυνςθσ του
οικοςυςτιματοσ από τουσ μαηικοφσ κανάτουσ.
Οι μεγάλεσ ςυγκεντρϊςεισ των ρευςτϊν ςε H2S ευκφνονται για τθν
καταςτροφι των γεωτριςεων. Ακόμθ ςτθ δεκαετία του 90 είχαν
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 48
καταςκευαςτεί γεωτριςεισ επανειςαγωγισ των ρευςτϊν, ωςτόςο λόγω
των ατυχϊν μιςκϊςεων και τθσ ζλλειψθσ επενδυτικοφ ενδιαφζροντοσ
προκλικθκαν εκτεταμζνεσ καταςτροφζσ ςτον μθχανολογικό εξοπλιςμό
(Γεωργιάδθσ, 2010).
Ραρόλο που ο Νομόσ Ξάνκθσ αποτελεί τθν πιο πολλά υποςχόμενθ
περιοχι τθσ Ελλάδασ ςτθν αξιοποίθςθ τθσ γεωκερμικισ ενζργειασ
χαμθλισ ενκαλπίασ, είναι προφανισ θ απουςία κερμοκθπιακϊν
μονάδων, πικανά λόγω αποτυχθμζνων προςπακειϊν ςτο παρελκόν και
ζλλειψθσ εμπειρίασ (Γεωργιάδθσ, 2010). Αντίκετα το πεδίο του Νζου
Εραςμίου αξιοποιικθκε μόνο για τθν καλλιζργεια αγροτικϊν προϊόντων
και ςυγκεκριμζνα ςπαραγγιϊν και για τθν αντιπαγετικι προςταςία
μικρϊν ιχκυογενετικϊν ςτακμϊν. Σε αυτιν τθν περίπτωςθ γεωκερμικά
ρευςτά κερμοκραςίασ 60oC μεταφζρονται 4,5 km μακριά μζςω
μονωμζνων πλαςτικϊν ςωλινων τφπου HDPE. Ρριν το νερό ειςαχκεί ςτισ
λίμνεσ αναμιγνφεται με καλαςςινό νερό αποκτϊντασ με τον τρόπο αυτό
κερμοκραςία 30oC. Με τθν εκμετάλλευςθ τθσ γεωκερμικισ ενζργειασ
προςτάτευκθκαν οι ςτακμοί του Νζου Εραςμίου από τον παγετό κατά
τισ χειμερινζσ περιόδουσ 2001, 2002, 2003 (Andritsos et al., 2011)
Ζτςι, ζχει προτακεί θ καταςκευι μεγάλων κερμοκθπιακϊν μονάδων, θ
κζρμανςθ των δθμόςιων κτθρίων, κακϊσ και των οικιςμϊν ςτα
γεωκερμικά πεδία και πλθςίον αυτϊν ϊςτε ο Νομόσ Ξάνκθσ να
ακολουκιςει τθν Ρράςινθ Ανάπτυξθ (Φυτίκασ και Αρβανίτθσ, 2007,
Γεωργιάδθσ, 2010).
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 49
Φωτ. 4: Γεωκερμικι γεϊτρθςθ ςτθν περιοχι Νζου Εραςμίου, χριςθ για κζρμανςθ κερμοκθπίων.
iv. Συζήτηςη (ii)
Από τισ χθμικζσ αναλφςεισ προκφπτουν κάποια ςυμπεράςματα ςχετικά
με τισ πικανζσ εφαρμογζσ τθσ γεωκερμίασ ςτθ ςυγκεκριμζνθ περιοχι.
Αρχικά για τθ χριςθ του νεροφ ακολουκείται θ Ευρωπαϊκι Οδθγία και οι
δθμοςιεφςεισ του Φφλλου Εφθμερίδασ τθσ Κυβερνιςεωσ. Σφμφωνα με
τθν Ε.Ε. και το υπ’αρικμόν 98/83/ΕC του 1998 και του Φ.Ε.Κ. 1082/2001
για να χρθςιμοποιθκεί το νερό ωσ πόςιμο πρζπει οι ςυγκεντρϊςεισ των
χθμικϊν ςτοιχείων και ενϊςεων να μθν ξεπερνοφν τα επιτρεπτά όρια και
να μθν ζχει ςυγκεκριμζνθ κολότθτα, γεφςθ και οςμι. Καμία από τισ
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 50
γεωτριςεισ των πεδίων δεν μπορεί να χρθςιμοποιθκεί για τζτοιο ςκοπό
κακϊσ το Na υπερβαίνει το ανϊτατο όριο των 200 mg/l.
Πςον αφορά ςτθν άρδευςθ, θ επικυμθτι ςυγκζντρωςθ Cl- , όταν το νερό
απορροφάται από τισ ρίηεσ των φυτϊν είναι 142 mg/l, ενϊ όταν
απορροφάται από τα φφλλα τουσ τότε είναι 106 mg/l. Το HCO3- δεν
προκαλεί κανζνα πρόβλθμα εάν βρίςκεται ςε ςυγκζντρωςθ μικρότερθ
των 90 mg/l, ευκφνεται όμωσ για ςοβαρά προβλιματα εάν ξεπερνά τα
520 mg/l (Λαμπράκθσ, 2009). Το ςυμπζραςμα που προκφπτει είναι ότι
καμία γεϊτρθςθ των δφο πεδίων δεν είναι δυνατόν να χρθςιμοποιθκεί
για άρδευςθ με απευκείασ χοριγθςθ του νεροφ ςτο ζδαφοσ.
Ακόμθ, θ ποιότθτα του νεροφ που χρθςιμοποιείται ςτθ βιομθχανία
εξαρτάται από τθ χριςθ ςτθν οποία απευκφνεται. Συγκεκριμζνα, το pH
που απαιτείται για χριςθ ςε πλυντιρια ροφχων και βυρςοδεψία
κυμαίνεται από 6,0 ζωσ 6,8 και για ηυκοποιεία από 6,5 ζωσ 7,0. Για τθ
βιομθχανία τθσ ηάχαρθσ ηθτείται το Cl- να μθν υπερβαίνει τα 20 mg/l,
ενϊ θ βιομθχανία παραγωγισ χαρτιοφ λευκαςμζνου ι μθ χρειάηεται
ςυγκεντρϊςεισ χλωρίου να είναι <200 mg/l, οπότε πικανά μπορεί να
αξιοποιθκεί θ γεϊτρθςθ ΓΝ9 (Λαμπράκθσ, 2009).
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 51
v. Προτάςεισ
Ο Νομόσ Ξάνκθσ διακζτει ζνα ςθμαντικό οικοςφςτθμα με ςπάνια είδθ
φυτϊν αλλά και πουλιϊν που καταφκάνουν τουσ καλοκαιρινοφσ μινεσ.
Θ Λίμνθ τθσ Βιςτωνίδασ, θ περιοχι του Ρόρτο Λάγοσ και θ παραλία του
Εραςμίου προςτατεφονται από τθ ςυνκικθ Ramsar 191/1974, κακϊσ
κεωροφνται ςθμαντικοί υγροβιότοποι με αποτζλεςμα να απαγορεφεται
θ οποιαδιποτε βιομθχανικι δραςτθριότθτα. Ακόμθ οι περιοχζσ τθσ Νζασ
Κεςςάνθσ και του Νζου Εραςμίου κεωροφνται περιοχζσ Natura και
μάλιςτα υψίςτθσ ςθμαςίασ, όπου επίςθσ απαγορεφεται οποιαδιποτε
βιομθχανικι δραςτθριότθτα.
Γνωρίηοντασ ωςτόςο τθ φιλικότθτα τθσ γεωκερμικισ ενζργειασ προσ το
περιβάλλον, κεωρείται αναγκαία θ επαναδιαμόρφωςθ των όρων των
ςυνκθκϊν για τισ ςυγκεκριμζνεσ περιοχζσ, ϊςτε να είναι δυνατι θ
αξιοποίθςθ του γεωκερμικοφ δυναμικοφ που κα προάγει το βιοτικό
επίπεδο των κατοίκων και τον τουριςμό χωρίσ τθν επιβάρυνςθ του
περιβάλλοντοσ.
Στο παρελκόν είχε επιχειρθκεί θ ριψθ γεωκερμικϊν ρευςτϊν ςτισ
ιχκυοςυλλεκτικζσ εγκαταςτάςεισ δθλαδι ςτισ περιοχζσ εγκλωβιςμοφ των
ψαριϊν που κατά τουσ χειμερινοφσ μινεσ κινοφνται από τθ Λίμνθ
Βιςτωνίδα προσ το Θρακικό Ρζλαγοσ, με κετικά αποτελζςματα. Θ
γεωκερμικι ενζργεια αξιοποιικθκε επίςθσ για τθ κζρμανςθ των νερϊν
του ιχκυογενετικοφ ςτακμοφ. Για το ςκοπό αυτό ορφχκθκαν τόςο βακιζσ
γεωτριςεισ για τθν άντλθςθ γεωκερμικοφ νεροφ, όςο και επιφανειακζσ
για τθν άντλθςθ ψυχροφ νεροφ. Το μοντζλο αξιοποίθςθσ περιελάμβανε
τθν εγκατάςταςθ ςυςτιματοσ εναλλακτϊν για τθ μετάδοςθ τθσ
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 52
κερμότθτασ των γεωκερμικϊν ρευςτϊν ςτα ψυχρά επιφανειακά νερά,
που με τθ ςειρά τουσ διοχετεφονταν ςτισ τεχνθτζσ λίμνεσ (Ρροφορικι
Ενθμζρωςθ). Τα αποτελζςματα δεν ιταν τα επικυμθτά για το γόνο
κακϊσ διαπιςτϊκθκε πωσ το ψυχρό νερό ιταν απολικωμζνο. Ρρόκειται
για «νερό βάκουσ» που πρακτικά δεν κινείται ι κινείται βραδφτατα και
περιζχει ςε διάλυςθ μεγάλεσ ποςότθτεσ αλάτων (Σοφλιοσ, 1986). Θ
προζλευςι του είναι είτε από το νερό κάποιασ λίμνθσ, κάλαςςασ ι
υδροφόρου ςτρϊματοσ που εγκλωβίςτθκε και απομονϊκθκε κατά τθν
ιηθματογζνεςθ ι από νεαρό νερό που ακόμθ δεν ιλκε ςτο φωσ (Σοφλιοσ,
1986).
Φωτ. 5: Ρεριοχι Ιχκυοςυλλεκτικϊν Εγκαταςτάςεων και Ιχκυογεννθτικοφ Στακμοφ ςτθ Λίμνθ
Βιςτωνίδα.
Ζτςι ο γόνοσ δεν κατάφερε να επιβιϊςει. Ακολοφκθςαν μαηικοί κάνατοι
και μεγάλεσ οικονομικζσ ηθμίεσ ςτον Αλιευτικό Συνεταιριςμό. Ακόμθ,
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 53
λόγω των διαφόρων προβλθμάτων που προζκυψαν ιταν αναγκαίοσ ο
τερματιςμόσ τθσ λειτουργίασ των γεωτριςεων με ςκοπό τθ κζρμανςθ
των χειμαδιϊν. Οι λόγοι τερματιςμοφ τθσ λειτουργίασ εντοπίηονταν
αφενόσ ςτο κόςτοσ ςυντιρθςθσ και αφετζρου ςτθν καταςτροφι των
γεωτριςεων με ςυνζπεια το κάνατο των ψαριϊν εξαιτίασ των δυςμενϊν
ςυνκθκϊν (Ρροφορικι Ενθμζρωςθ από κ.Ραπαδόπουλο και
κ.Μπαλάςθ).
Διακρίνοντασ λοιπόν τθν ανάγκθ τθσ περιοχισ για προςταςία
προτείνεται θ όρυξθ δφο γεωτριςεων, άντλθςθσ και επανειςαγωγισ του
νεροφ, και θ δθμιουργία ενόσ κλειςτοφ κυκλϊματοσ ςωλινων, οι οποίοι
κα καλφπτουν τον πυκμζνα των τεχνθτϊν λιμνϊν του ιχκυογενετικοφ
ςτακμοφ. Με τον τρόπο αυτό είναι δυνατι θ κζρμανςι τουσ χωρίσ τθν
άμεςθ διοχζτευςθ του γεωκερμικοφ ρευςτοφ, που κα επιφζρει τα
καταςτροφικά φαινόμενα του παρελκόντοσ.
Φωτ. 6: Θανατοκοινωνία ψαριϊν ςτθν περιοχι του Ρόρτο Λάγουσ εξαιτίασ των δυςμενϊν ςυνκθκϊν
που επικράτθςαν κατά τουσ χειμερινοφσ μινεσ.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 54
Ωςτόςο, λόγω των υψθλϊν ςυγκεντρϊςεων ςε H2S και CO2 είναι πικανι
θ διάβρωςθ των ςωλινων καταςκευαςμζνων από χάλυβα ι κράματα
χαλκοφ και νικελίου. Επίςθσ, είναι δυνατόσ ο ςχθματιςμόσ κειϊκϊν και
πυριτικϊν επικακιςεων οι οποίεσ μποροφν να αποφευχκοφν με τον
ςωςτό ςχεδιαςμό τθσ γεωκερμικισ μονάδασ, τθ ρφκμιςθ του pH του
ρευςτοφ, τθ προςκικθ χθμικϊν ουςιϊν και τθν απομάκρυνςθ των
ςχθματιηόμενων ςτερεϊν (Φυτίκασ, 2004). Ακόμθ είναι πικανι θ
δθμιουργία ανκρακικϊν επικακίςεων, που είναι και οι πιο ςυνθκιςμζνεσ
ςτα πεδία μζςθσ και χαμθλισ ενκαλπίασ και μποροφν να αποφράξουν
τόςο τουσ πόρουσ των πετρωμάτων, όςο και τον αγωγό τθσ γεϊτρθςθσ
και να τθν καταςτιςουν ανενεργι (Φυτίκασ, 2004).
Για τθν αποφυγι του ςχθματιςμοφ των ανκρακικϊν και κειικϊν
επικακιςεων προτείνεται θ χριςθ αναςτολζων, δθλαδι ενϊςεων που
προςροφϊνται από τα υπζρκορα διαλφματα, και ςυγκεκριμζνα
αναςτολζων με φϊςφορο. Αποτελοφν τθ φκθνότερθ λφςθ και τθν
αποτελεςματικότερθ μζκοδο.
Επίςθσ, προτείνεται θ χριςθ τθσ γεωκερμικισ ενζργειασ με ςκοπό τθ
κζρμανςθ τόςο των δθμόςιων κτθρίων όςο και των οικιςμϊν με τθ
βοικεια ειδικϊν εγκαταςτάςεων που περιλαμβάνουν τισ γεωτριςεισ
άντλθςθσ και επανειςαγωγισ, τουσ αγωγοφσ κυκλοφορίασ του νεροφ και
τουσ εναλλάκτεσ κερμότθτασ με ςκοπό τθν ανάκτθςθ τθσ. κερμότθτασ.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 55
Φωτ. 7: Γεωκερμικι γεϊτρθςθ ςτθν περιοχι τθσ Νζασ Κεςςάνθσ.
Ακολοφκωσ, προτείνεται θ εγκατάςταςθ κερμοκθπιακϊν μονάδων τόςο
για ξιρανςθ προϊόντων όςο και για τθν παραγωγι αγροτικϊν προϊόντων
εκτόσ εποχισ. Για τθ κζρμανςθ κερμοκθπίου ενδείκνυται ο πλακοειδισ
εναλλάκτθσ κερμότθτασ με πλάκεσ τιτανίου, ϊςτε να αποφευχκοφν οι
πολυδάπανεσ ςυντθριςεισ λόγω κακαλατϊςεων ςτο εςωτερικό κλειςτό
δίκτυο του κερμοκθπίου (Barlett, 1996, Μπιρμπίλθ, 2003). Στα
κερμοκιπια ζχουν χρθςιμοποιθκεί (Φυτίκασ, 1988):
1. Γαλβανιςμζνοι ςωλινεσ, τοποκετθμζνοι ςτο ζδαφοσ, αν και για
κερμοκραςίεσ <700C δεν ζχουν καλι απόδοςθ.
2. Ειδικά καταςκευαςμζνα αερόκερμα που δεν οξειδϊνονται και δεν
απαιτείται ςυχνι ςυντιρθςθ (Ρολφχνιτοσ, Λζςβοσ).
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 56
3. Σπιράλ πολυαικυλενίου ι πολυπροπυλενίου ςτο ζδαφοσ για
γεωκερμικό ρευςτό <500C
4. Διαφανείσ ςωλινεσ πολυαικυλενίου ι πολυπροπυλενίου
καμμζνοι κοντά ςτο ριηικό ςφςτθμα των φυτϊν.
5. Διαφανείσ ςωλινεσ PE (Pressure Equalizer) μεγάλθσ διαμζτρου
ανάμεςα ςτισ γραμμζσ των φυτϊν.
Ακόμθ, ενδείκνυται γεωκερμικόσ εναλλάκτθσ με ςφςτθμα ςωλθνϊςεων
διαμζτρου 2 in καμμζνο 1 m. Υπολογίςτθκε ότι 35 m2 κερμοφ εδάφουσ
είναι ικανό να καλφψει τισ ανάγκεσ 350 m2 μιασ μονάδασ κερμοκθπίου
(Φυτίκασ, 1988).
Στισ αγροτικζσ χριςεισ μπορεί να ςυμπεριλθφκεί και θ καλλιζργεια
μανιταριϊν, ςπάνιων ι μθ ειδϊν, με τθν καταςκευι ςυςτιματοσ
κζρμανςθσ ι κλιματιςμοφ των αικουςϊν φιλοξενίασ των μυκιτων.
Ακόμθ, θ αξιοποίθςθ τθσ γεωκερμικισ ενζργειασ γίνεται μζςω τθσ
καλλιζργειασ τθσ ςπιρουλίνασ, κάτι που επιχειρικθκε ςτθν περιοχι των
Σερρϊν ( Θερμά-Νιγρίτα) με επιτυχία. (Fournadzhieva, Pilarsky, Arvanitis,
Fytikas, Koultsiakis).
Λαμβάνοντασ ωσ παράδειγμα τθν εκμετάλλευςθ τθσ γεωκερμικισ
ενζργειασ ςτθν Ουγγαρία, προτείνεται θ αξιοποίθςθ των ρευςτϊν για τθ
κζρμανςθ και τον κακαριςμό των κτθνοτροφικϊν μονάδων.
Για τθν αφξθςθ του τουριςμοφ προτείνεται θ ανακαίνιςθ των
ξενοδοχειακϊν μονάδων ςτθν περιοχι τθσ Ροταμιάσ όπου βρίςκεται θ
ιαματικι γεϊτρθςθ. Ακόμθ είναι δυνατι θ καταςκευι πιςίνων και
κεραπευτικϊν μονάδων και ςυγκροτθμάτων αντίςτοιχων του Pamukkale
τθσ Τουρκίασ.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 57
Ωςτόςο, μζχρι και ςιμερα δεν ζχει δοκεί ςαφισ οριςμόσ για τθ φφςθ
του ιαματικοφ νεροφ. Ο χαρακτθριςμόσ του δίνεται φςτερα από ςυνεχι
χριςθ του μζςα ςτο χρόνο.
Φωτ. 8: Γεωκερμικι γεϊτρθςθ ςτα λουτρά Ροταμιάσ.
Οπότε, κεωρείται απαραίτθτθ θ μελζτθ του νεροφ και των υπόλοιπων
γεωτριςεων ςτθν περιοχι τθσ Νζασ Κεςςάνθσ με ςκοπό να βρεκοφν οι
ομοιότθτεσ με το ιαματικό νερό τθσ Ροταμιάσ, κακϊσ θ άντλθςθ γίνεται
από τον ίδιο γεωκερμικό ορίηοντα.
Στθ ςυνζχεια, κεωρείται δυνατι θ καταςκευι μονάδων παραγωγισ
αποςταγμζνου νεροφ με τθ χριςθ των γεωκερμικϊν ρευςτϊν,
αντίςτοιχων με αυτζσ που ιδρφκθκαν ςτθ Νζα Ηθλανδία.
Ακόμθ ςτο Pacific Northwest National Laboratory (ζνα από τα 10 εκνικά
εργαςτιρια του τμιματοσ ενζργειασ των Θ.Ρ.Α.), επιχειρείται μία πιο
ςφγχρονθ μζκοδο για τθν αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ ςτουσ
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 58
γεωκερμικοφσ ταμιευτιρεσ χαμθλισ ενκαλπίασ με χριςθ
νανοτεχνολογίασ (βλ. Ραράρτθμα ix).
Ρροτείνεται ο προγραμματιςμόσ για μελλοντικι εκμετάλλευςθ των
γεωκερμικϊν πεδίων και κυρίωσ του πεδίου Νζασ Κεςςάνθσ για τθν
παραγωγι θλεκτρικισ ενζργειασ, κακϊσ με τθ χριςθ αυτϊν των
νανοςωμάτων θ κερμοκραςία του ταμιευτιρα κα είναι δυνατόν να
αυξθκεί ζωσ και 30-40 %. Γνωρίηοντασ ότι θ κερμοκραςία του
ταμιευτιρα αγγίηει τουσ 80 οC (Μουντράκθσ, 1998, Κολιόσ, Κουτςινόσ,
Αρβανίτθσ, 2005), και ςτθν περίπτωςθ που επιβεβαιωκεί θ
προαναφερόμενθ ικανότθτα των νανοςωμάτων, ςυμπεραίνουμε πωσ
μετά τθν εφαρμογι τουσ το νερό κα αποκτιςει κερμοκραςία ρευςτοφ
μζςθσ ενκαλπίασ. Τότε ο DiPippo (2007) προτείνει τθν εφαρμογι
δυαδικοφ κφκλου και ςυγκεκριμζνα τφπου Kalina, όπου χρθςιμοποιείται
μίγμα αμμωνίασ και νεροφ. Ωςτόςο, τα ποςοςτά των δφο ουςιϊν ςτο
μίγμα δεν αναφζρονται (DiPippo, 2007).
Πεηρέλαιο Ανηλία θερμόηηηας
2.000 h x 90 kW 2.000 h x 20 kW
180.000 kWhth 40.000 kWhel
Απόδοζη πεηρελαίοσ 10 kWhth/kg Τιμή αγποηικήρ kWh 0,4141 €
= 18.000 kg πεηρελαίοσ ή = 1654,4 €
= 21.400 €
Ρίνακασ 3: Σφγκριςθ κόςτουσ κζρμανςθσ με πετρζλαιο και αντλία κερμότθτασ (Αρβανίτθσ, Κολιόσ,
2008).
Τζλοσ, για τθν αξιοποίθςθ τθσ γεωκερμικισ ενζργειασ κεωρείται
αναγκαία θ κατάλλθλθ ενθμζρωςθ των κατοίκων των ςυγκεκριμζνων
περιοχϊν, για τθν άρςθ οποιαςδιποτε αμφιβολίασ για τισ νζεσ
μεκόδουσ. Κάτι τζτοιο κα επιτευχκεί μζςω τθσ προβολισ των
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 59
πλεονεκτθμάτων τθσ γεωκερμικισ ενζργειασ που εκτόσ από τα
προαναφερόμενα ζγκειται και ςτο κόςτοσ.
Οι τιμζσ που προβάλλονται ςτον Ρίνακα 3 αφοροφν το ζτοσ 2008.
Σιμερα, το κόςτοσ του πετρελαίου ζχει εκτοξευκεί ςτα φψθ, γεγονόσ που
αποτελεί ζναν ακόμθ λόγο για εκμετάλλευςθ και αξιοποίθςθ των
γεωκερμικϊν πόρων.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 60
8. ΠΑΡΑΡΣΗΜΑ
i. Οριςμοί Γεωθερμίασ
Ωσ γεωκερμικόσ πόροσ ορίηεται θ ποςότθτα τθσ κερμικισ ενζργειασ, που
βρίςκεται αποκθκευμζνθ ςτο εςωτερικό τθσ Γθσ και ςε βάκοσ
προςβάςιμο με τα ςθμερινά τεχνολογικά μζςα.
Θ κερμικι ροι αποτελεί τθν ποςότθτα τθσ κερμότθτασ που ανζρχεται
από το εςωτερικό τθσ Γθσ ςτθν επιφάνεια τθσ, ανθγμζνθ ςτθ μονάδα του
χρόνου. Εξαρτάται από τθν τεκτονικι, τθ μαγματικι δραςτθριότθτα και
τθν θλικία των ςχθματιςμϊν.
Γεωκερμικι βακμίδα είναι θ αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ με το βάκοσ. Θ
μζςθ γεωκερμικι βακμίδα είναι 3οC/100m. Εάν μία περιοχι
παρουςιάηει γεωκερμικι βακμίδα διαφορετικι από τθ μζςθ, τότε ζχει
γεωκερμικι ανωμαλία κι ανάλογα εάν είναι υψθλότερθ ι χαμθλότερθ
τθσ μζςθσ χαρακτθρίηεται ωσ κετικι και αρνθτικι, αντίςτοιχα.
Γεωκερμικό ρευςτό είναι το μίγμα ατμοφ και νεροφ, που περιζχει
διαλελυμζνα ςτερεά και αζρια, λόγω τθσ αντίδραςθσ με τα
περιβάλλοντα πετρϊματα. Ανάλογα με τισ επικρατοφςεσ ςυνκικεσ
κερμοκραςίασ και πίεςθσ ςτον ταμιευτιρα και τθ γεϊτρθςθ, τα
γεωκερμικά ρευςτά διακρίνονται ςε μονοφαςικά και διφαςικά. Θ
διάκριςθ αυτι αφορά τθ φάςθ του ρευςτοφ, δθλαδι εάν είναι αζρια ι
υγρι ι ςυνδυαςμόσ και των δφο.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 61
Το γεωκερμικό πεδίο αποτελεί το ςυγκεκριμζνο χϊρο που παρουςιάηει
τθ κετικι γεωκερμικι ανωμαλία. Θ παρουςία του προχποκζτει τθν
φπαρξθ μίασ πθγισ κερμότθτασ, μίασ περιοχισ ανατροφοδότθςθσ με
νερό, ζναν γεωκερμικό ταμιευτιρα και κάλυμμα.
Ωσ γεωκερμικόσ ταμιευτιρασ ορίηεται ο λικολογικόσ ςχθματιςμόσ με
ςθμαντικό πορϊδεσ και διαπερατότθτα, που επιτρζπει τθν υπόγεια
διζλευςθ του νεροφ.
Κάλυμμα είναι ο λικολογικόσ ςχθματιςμόσ χαμθλισ διαπερατότθτασ που
υπζρκειται του ταμιευτιρα και εμποδίηει τθ διαφυγι του ατμοφ. Συχνά
πρόκειται για ζναν διαπερατό ςχθματιςμό που υπζςτθ
αυτοςτεγανοποίθςθ λόγω τθσ γεωκερμικισ δράςθσ.
ii. Γεωθερμική Ζρευνα
Στόχοσ τθσ γεωκερμικισ ζρευνασ είναι ο εντοπιςμόσ των γεωκερμικϊν
πεδίων ελπιδοφόρων για εκμετάλλευςθ. Σε ςυντομία, αναφζρονται τα
ςτάδια που ακολουκοφνται, τα οποία είναι:
Στάδιο Αναγνϊριςθσ
Ρεριλαμβάνει τον εντοπιςμό περιοχϊν με αυξθμζνθ κερμικι ροι, τθν
αναγνϊριςθ κερμικϊν εκδθλϊςεων και τθ χαρτογράφθςθ τθσ
μελετϊμενθσ περιοχισ.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 62
Στάδιο Αναηιτθςθσ
Διακρίνεται ςε γεωλογικι και υδρογεωλογικι ζρευνα, γεωχθμικι και
γεωφυςικι ζρευνα. Στο ςθμείο αυτό εκτιμάται θ κερμοκραςία, θ χθμικι
ςφςταςθ και θ κατάςταςθ του φιλοξενοφντοσ πετρϊματοσ.
Στάδιο Διερεφνθςθσ
Ρεριλαμβάνει τθν όρυξθ βακιϊν γεωτριςεων μζςα ςτο γεωκερμικό
πεδίο αλλά και ζξω από αυτό. Στο ςτάδιο αυτό προςδιορίηονται τα
πραγματικά χαρακτθριςτικά του πεδίου και ακολουκείται από τθν
διεξαγωγι διαφόρων δοκιμϊν παραγωγισ.
iii. Επιφανειακζσ εκδηλώςεισ
Οι θφαιςτειακζσ εκδθλϊςεισ και οι ςειςμοί εκτόσ από καταςτροφικά
φαινόμενα αποτελοφν και ζνδειξθ ότι ο πλανιτθσ Γθ είναι ακόμθ
ηωντανόσ. Οι κινιςεισ των λικοςφαιρικϊν πλακϊν και τα ριγματα
επιτρζπουν τθν άνοδο του μαγματικοφ υλικοφ ςτθν επιφάνεια τθσ Γθσ.
Ακόμθ, διευκολφνεται και θ άνοδοσ των γεωκερμικϊν ρευςτϊν με
αποτζλεςμα τθ μεταφορά μεγάλων ποςοτιτων κερμότθτασ και τθ
δθμιουργία άλλων εντυπωςιακϊν φαινομζνων (Φυτίκασ, 2004). Τα
φαινόμενα αυτά, ςυχνά αποτελοφν μία πρϊτθ ζνδειξθ φπαρξθσ
γεωκερμικοφ πεδίου και διακρίνονται ςε:
Θερμζσ πθγζσ: Ρρόκειται για φυςικζσ εξόδουσ ηεςτοφ νεροφ
ςυνικωσ με χαμθλι παροχι και ςυνοδεφονται από αποκζςεισ
αλάτων.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 63
Θερμοπίδακεσ: Χαρακτθρίηονται από εντυπωςιακι και περιοδικι
εκτόξευςθ νεροφ και ατμοφ.
Λαςποπθγζσ: Είναι τφποσ κερμϊν πθγϊν πλοφςιεσ ςε αργιλικά
υλικά.
Ατμίδεσ: Αποτελοφν διαφυγζσ διαφόρων αερίων από ρωγμζσ του
εδάφουσ.
Ατμίηοντα εδάφθ: Ρρόκειται για περιοχζσ ςτισ οποίεσ ο κερμόσ
υδροφόροσ βρίςκεται ςε μικρό βάκοσ.
iv. Σαξινόμηςη γεωθερμικών πεδίων
Τα γεωκερμικά πεδία ταξινομοφνται με βάςθ το ανερχόμενο ςτθν
επιφάνεια προϊόν. Τα κφρια πεδία είναι αυτά του Ηεςτοφ νεροφ με
κερμοκραςίεσ που δεν ξεπερνοφν τουσ 100οC, τα πεδία υγροφ ατμοφ με
κερμοκραςίεσ ανϊτερεσ των 100οC και τα πεδία ξθροφ ατμοφ. Τα ρευςτά
τθσ πρϊτθσ κατθγορίασ είναι μονοφαςικά, δθλαδι, δεν ζχουμε τθν
παραγωγι ατμοφ με ςυνζπεια θ φπαρξθ καλφμματοσ να μθν είναι
αναγκαία, ςε αντίκεςθ με αυτά τθσ δεφτερθσ, που ςυνοδεφονται από τθν
εκτόνωςθ ποςότθτασ νεροφ ςε ατμό λόγω τθσ πτϊςθσ τθσ πίεςθσ. Στθν
τελευταία κατθγορία πεδίων, τα ρευςτά αποτελοφνται από ξθρό ι
υπζρκερμο ατμό.
Επιπλζον διακρίνονται τα ςυςτιματα υπό πίεςθ, των οποίων τα ρευςτά
εκτόσ από υψθλι αλατοπεριεκτικότθτα διακζτουν και ποςότθτα
μεκανίου, τα ξθρά γεωκερμικά πεδία που χαρακτθρίηονται από τθν
απουςία γεωκερμικοφ υδροφόρου και τουσ μαγματικοφσ καλάμουσ,
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 64
όπου τεράςτιεσ ποςότθτεσ κερμότθτασ είναι εγκλωβιςμζνεσ κοντά ςτθν
επιφάνεια τθσ Γθσ.
v. Σφποι γεωθερμικών ρευςτών
Ζνασ τρόποσ ταξινόμθςθσ των γεωκερμικϊν ρευςτϊν αφορά το κερμικό
περιεχόμενο τουσ κατά τθν εκτόνωςθ τουσ ςτθν επιφάνεια. Ζτςι,
διακρίνεται:
Ρεδίο χαμθλισ ενκαλπίασ με κερμοκραςία μικρότερθ των 100οC
Ρεδία υψθλισ ενκαλπίασ με κερμοκραςία που κυμαίνεται από
100 ζωσ 150οC
Ρεδία υψθλισ ενκαλπίασ με κερμοκραςία υψθλότερθ των 150οC.
vi. Περιοχζσ γεωθερμικοφ ενδιαφζροντοσ
Οι περιοχζσ που παρουςιάηουν γεωκερμικό ενδιαφζρον παρουςιάηουν
αυξθμζνθ κερμικι ροι και μαγματικι δραςτθριότθτα. Τζτοιου είδουσ
περιοχζσ βρίςκονται ςυνθκζςτερα ςτα περικϊρια των λικοςφαιρικϊν
πλακϊν, οι κινιςεισ των οποίων προκαλοφν είτε ςχθματιςμό νζου
φλοιοφ είτε καταςτροφι του υπάρχοντοσ. Θετικι γεωκερμικι ανωμαλία
παρουςιάηεται ςτισ κζςεισ απόκλιςθσ των πλακϊν, όπωσ ςτισ
μεςοωκεάνιεσ ράχεσ, όπου νζοσ φλοιόσ δθμιουργείται, και ςτα ςθμεία
ςφγκλιςισ τουσ με ςυνοδεία το ςχθματιςμό θφαιςτειακϊν και
νθςιωτικϊν τόξων. Σε περιοχζσ θπειρωτικϊν βυκιςμάτων λόγω ανόδου
του μάγματοσ ςτο μζςο των θπειρωτικϊν πλακϊν, ενϊ ςτισ ωκεάνιεσ
πλάκεσ εμφανίηονται κερμζσ κθλίδεσ.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 65
vii. Γεωθερμική Ενέργεια ςε Παγκόςμιο Επίπεδο-Ενεργειακέσ
Ανάγκεσ και Ενεργειακή Κατανάλωςη
Σιμερα, θ ανάγκθ για κατανάλωςθ ενζργειασ εκφράηεται ςε τόνουσ
ιςοδφναμου γαιάνκρακα (tons of coal equivalent-tce). Μζχρι το 2025,
εκτιμάται ότι θ κατά κεφαλι ενεργειακι κατανάλωςθ κα φτάςει τα 3.25
tce (Gupta and Roy, 2007).
Θ βιομθχανικι χριςθ τθσ κερμότθτασ τθσ Γθσ ξεκίνθςε ςτισ αρχζσ του
19ου αιϊνα ςτθν περιοχι Landerello τθσ Ιταλίασ, όπου από το 1904 ζωσ
το 1913 παραχκικαν 12.5 MWh θλεκτρικισ ενζργειασ (Gupta and Roy,
2007, Φυτίκασ, 2004).
Ραρακάτω δίνονται οι πρϊτεσ χϊρεσ που εντάχκθκαν ςτθν παραγωγικι
εκμετάλλευςθ τθσ γεωκερμίασ:
ΧΩΑ ΕΤΟΣ ΧΘΣΘ
Νζα Ηθλανδία 1958 Θλεκτροπαραγωγι
Θ.Ρ.Α 1960 Θλεκτροπαραγωγι
Ιαπωνία 1961 Θλεκτροπαραγωγι
Ιςλανδία 1930 Θζρμανςθ
Ιςλανδία 1969 Θλεκτροπαραγωγι
Ρίνακασ 4: Χϊρεσ που εντάχκθκαν πρϊτεσ ςτθν αξιοποίθςθ τθσ γεωκερμικισ ενζργειασ.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 66
Σχ. 14: Διάγραμμα με εκτιμιςεισ για τθν κατανομι του παγκόςμιου πλθκυςμοφ, τθσ κατανάλωςθσ
ενζργειασ και τθσ κατανάλωςθσ ενζργειασ κατά κεφαλι ςτο μζλλον (Gupta and Roy).
Θ χριςθ τθσ γεωκερμίασ αναπτφχκθκε ραγδαία τισ τελευταίεσ 3
δεκαετίεσ ςτισ Φιλιππίνεσ, Θ.Ρ.Α, Ιταλία, Νζα Ηθλανδία, Ιςλανδία, Κόςτα
ίκα, Ελ Σαλβαδόρ, Γουατεμάλα και ωςία. Ανάμεςα ςτο 1980 και 1990,
θ γεωκερμικι ενζργεια παρουςίαςε ανάπτυξθ κατά 22.5% και ελαφρϊσ
μικρότερθ , 16.7% , από το 1990 ζωσ το 2000 (Hutter, 2001, Gupta and
Roy, 2007).
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 67
Στισ μζρεσ μασ, θ εγκατεςτθμζνθ γεωκερμικι θλεκτρικι ιςχφσ το 1995
ζφταςε τα 6.833 MWe, ενϊ το 2000 τα 7.974 MWe. Επίςθσ θ ςυνολικι
εγκατεςτθμζνθ ιςχφσ ςτισ αρχζσ του 2003 άγγιξε τα 9.028 MWe. Θ
εγκατεςτθμζνθ γεωκερμικι θλεκτρικι ιςχφσ ςτισ αναπτυςςόμενεσ χϊρεσ
το 1995 και το 2000 αντιπροςωπεφει αντίςτοιχα το 38% και το 47% τθσ
ςυνολικισ εγκατεςτθμζνθσ ιςχφοσ παγκοςμίωσ.
Σχ. 15: Σχθματικι τομι γεωκερμικοφ πεδίου "The Geysers" ςτθν Καλιφόρνια.
Τα ςθμαντικότερα γεωκερμικά πεδία ςε παγκόςμιο επίπεδο
εμφανίηονται ςτα περικϊρια των λικοςφαιρικϊν πλακϊν, ςτα οποία
ανικουν οι δφο κφριεσ ςειςμικζσ ηϊνεσ, του Ειρθνικοφ και τθσ
Μεςογείου (Alpide seismic belt).
Στον παρακάτω πίνακα φαίνονται ςυγκεντρωτικά τα γεωκερμικά πεδία
υπό ανάπτυξθ και παραγωγι ςε ςυνδυαςμό με τθ ςειςμικι ηϊνθ και τισ
τεκτονικζσ πλάκεσ.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 68
Σχ. 16: Πρια τεκτονικϊν πλακϊν, ςειςμοί, θφαίςτεια και περιοχζσ υψθλισ κερμικισ ροισ
παρουςιάηουν άμεςθ ςχζςθ μεταξφ τουσ ςε παγκόςμια κλίμακα (Gupta and Roy, 2007).
Ο πρόεδροσ τθσ Αμερικισ το 2009 προϊκθςε τθ γεωκερμία ωσ τον
παράγοντα αυτόν που μπορεί να ελαττϊςει τθν τάςθ προσ τα ορυκτά
καφςιμα, και τθν ελάττωςθ του φαινόμενου του κερμοκθπίου. Τον
Ιοφλιο του 2009, το τμιμα διαχείριςθσ γθσ τθσ Αμερικισ δθμοπράτθςε
ςχεδόν 1.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα δθμόςιασ γθσ νοτιοδυτικά τθσ
χϊρασ για γεωκερμικι εκμετάλλευςθ και αναμζνεται 111 νζων
γεωκερμικϊν εργοςταςίων παραγωγισ θλεκτρικισ ενζργειασ μζχρι το
2015.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 69
Σχ. 17: Απεικόνιςθ των γεωκερμικϊν πεδίων υψθλισ, μζςθσ και χαμθλισ ενκαλπίασ ςτθν Ευρϊπθ
(Antics and Sanner)
viii. Γεωθερμική Έρευνα ςτην Ελλάδα.
Θ ζρευνα για τθν αναηιτθςθ γεωκερμικισ ενζργειασ άρχιςε ουςιαςτικά
το 1971 με βαςικό φορζα το ΙΓΜΕ και μζχρι το 1979 (πριν από τθ
δεφτερθ ενεργειακι κρίςθ) αφοροφςε μόνο τισ περιοχζσ υψθλισ
ενκαλπίασ. Κατά τθν εξζλιξθ των εργαςιϊν θ ΔΕΘ, ωσ άμεςα
ενδιαφερόμενθ για τθν θλεκτροπαραγωγι, ανζλαβε τισ παραγωγικζσ
γεωτριςεισ υψθλισ ενκαλπίασ και τθν ανάπτυξθ των πεδίων,
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 70
χρθματοδοτϊντασ επιπλζον τισ ζρευνεσ ςτισ πικανζσ για τζτοια ρευςτά
γεωκερμικζσ περιοχζσ.
Συντάχκθκε ο προκαταρκτικόσ χάρτθσ γεωκερμικισ ροισ του ελλθνικοφ
χϊρου από το οποίο φάνθκε ότι θ γεωκερμικι ροι ςτθν Ελλάδα είναι ςε
πολλζσ περιοχζσ εντονότερθ από τθ μζςθ γιινθ. Από το 1971
ερευνικθκαν οι περιοχζσ: Μιλοσ, Νίςυροσ, Λζςβοσ, Μζκανα, Σουςάκι
Κορινκίασ, Καμζνα Βοφρλα, Θερμοπφλεσ, Υπάτθ, Αιδθψόσ, Κίμωλοσ,
Ρολφαιγοσ, Σαντορίνθ, Κωσ, Νότια Θεςςαλία, Αλμωπία, περιοχι
Στρυμόνα, περιοχι Ξάνκθσ, Σαμοκράκθ και άλλεσ.
Στθ Μιλο και τθ Νίςυρο ζχουν ανακαλυφκεί ςθμαντικά γεωκερμικά
πεδία και ζχουν γίνει γεωτριςεισ παραγωγισ (5 και 2 αντίςτοιχα). Στθ
Μιλο μετρικθκαν κερμοκραςίεσ μζχρι 325°C ςε βάκοσ 1000 m και ςτθν
Νίςυρο 350°C ςε βάκοσ 1500 m. Οι γεωτριςεισ αυτζσ κα μποροφςαν να
ςτθρίξουν μονάδεσ θλεκτροπαραγωγισ 20 και 5 ΜW, ενϊ το πικανό
ςυνολικό δυναμικό υπολογίηεται να είναι τθσ τάξθσ των 200 και 50 MW
αντίςτοιχα. Ωςτόςο, θ γεωκερμικι ενζργεια και οι εφαρμογζσ τθσ, δεν
είναι διαδεδομζνεσ ςτθν Ελλάδα.
Ο εκνικόσ φορζασ για τθν προϊκθςθ των Ανανεϊςιμων Ρθγϊν, τθσ
Ορκολογικισ Χριςθσ και τθσ Εξοικονόμθςθσ Ενζργειασ ςτθν Ελλάδα
είναι το Κ.Α.Ρ.Ε. (Κζντρο Ανανεϊςιμων Ρθγϊν Ενζργειασ). Ραρακάτω
παρατίκενται 3 πίνακεσ με τα ςχετικά διαγράμματα αποτελοφμενα από
ςτοιχεία του Κ.Α.Ρ.Ε. και του O.E.C.D (Organisation for Economic Co-
operation and Development).
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 71
Ρίνακασ 5: Ροςοςτιαία ςυμμετοχι των Ανανεϊςιμων Ρθγϊν Ενζργειασ ςτθν πρωτογενι παραγωγι
ςτθν Ελλάδα, ςφμφωνα με τον οργανιςμό OECD.
Σχ. 18: Γραφικι Αναπαράςταςθ τθσ Ροςοςτιαίασ Συμμετοχισ των Ανανεϊςιμων Ρθγϊν Ενζργειασ,
ςφμφωνα με ςτοιχεία του Οργανιςμοφ OECD (ISSN 2075-2288) για τθν Ελλάδα για τθ χρονικι περίοδο
2001-2008.
4
4,2
4,4
4,6
4,8
5
5,2
5,4
5,6
5,8
6
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
%
υμ
μετ
οχή
τω
ν Α
.Π.Ε
.
ΕΣΟ
ΕΣΟ % υμμετοχή των Α.Π.Ε.
2001 4,9
2002 5
2003 5,4
2004 5,4
2005 5,5
2006 5,9
2007 5,4
2008 5,1
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 72
Ζτοσ Χρήςη τησ Γεωθερμίασ ςτην Πρωτογενή
παραγωγή (ktoe).
Ηλεκτρική Ενζργεια (MW).
1990 3 2
1991 3 2
1992 3 2
1993 3 2
1994 4 2
1995 3 2
1996 3 2
1997 2 2
1998 3 2
1999 2 0
2000 2 0
2001 2 0
2002 1 0
2003 1 0
2004 1 0
2005 1 0
2006 11 0
2007 14 0
2008 17 0
Ρίνακασ 6: Στοιχεία του Κζντρου Ανανεϊςιμων Ρθγϊν Ενζργειασ (Κ.Α.Ρ.Ε) για τθν πρωτογενι
παραγωγι από γεωκερμία ςτθν Ελλάδα και παραγωγι θλεκτρικισ ενζργειασ (Ετιςια Ζκκεςθ, 2009)
Σχ. 19: Γραφικι Αναπαράςταςθ τθσ Ρρωτογενοφσ Ραραγωγισ Ενζργειασ ςε ktoe (kilotons of oil
equivalent) και Ραραγωγι Θλεκτρικισ Ενζργειασ ςτθν Ελλάδα για τα ζτθ 1990-2008 ςφμφωνα με
ςτοιχεία του Κ.Α.Ρ.Ε.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 73
Σχ. 20: Αποτελζςματα υπολογιςμοφ τθσ γεωκερμικισ βακμίδασ από βακιζσ ερευνθτικζσ γεωτριςεισ του I.Γ.Μ.Ε. (Κολιόσ, 2007)
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 74
ix. Η χρήςη τησ νανοτεχνολογίασ ςτη Γεωθερμία
Ζνα βαςικό ερϊτθμα που προςπακεί να απαντθκεί τα τελευταία χρόνια
από τουσ επιςτιμονεσ, είναι το κατά πόςο μπορεί θ νανοτεχνολογία να
ςυνδυαςτεί με τισ διάφορεσ εφαρμογζσ τθσ γεωκερμικισ ενζργειασ. Ριο
ςυγκεκριμζνα, επιςτιμονεσ από το Pacific Northwest National
Laboratory, ζνα από τα 10 εκνικά εργαςτιρια του τμιματοσ ενζργειασ
των Θ.Ρ.Α., υποςτθρίηουν ότι ζνασ τφποσ νανοςϊματοσ, (Metal Organic
Heat Carrier - MOHC)(Σχ. 12), μπορεί να βοθκιςει ςτθν ενίςχυςθ τθσ
γεωκερμικισ ενζργειασ και να μειωκεί ο κίνδυνοσ για ςειςμικά
φαινόμενα, που είναι πικανά ςυνακόλουκα τθσ βακιάσ γεωκερμικισ
εκμετάλλευςθσ.
Σχ. 21: Νανο-κερμικι παγίδα. Αυτό το μεταλικό-οργανικό νανόςωμα (MOHC), ζχει τθν δυνατότθτα να
ενιςχφςει τθ κερμικι αποκθκευτικι ικανότθτα ειδικϊν ρευςτϊν (Hsu, 2009)
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 75
Θ εκμετάλλευςθ βακιϊν γεωκερμικϊν κοιταςμάτων ςυνοδεφεται από
ςθμαντικά προβλιματα που αφοροφν κυρίωσ το κόςτοσ. Σιμερα, λοιπόν,
γίνεται μία προςπάκεια προσ τθν ενίςχυςθ τθσ ενεργειακισ ικανότθτασ
των γεωκερμικϊν κοιταςμάτων χαμηλής ενθαλπίας, που βρίςκονται
κοντά ςτθν επιφάνεια τθσ Γθσ, με χριςθ τθσ νανοτεχνολογίασ.
Θ ενζργεια που μπορεί να αναλθφκεί από το εςωτερικό τθσ Γθσ είναι
κεωρθτικά ανεξάντλθτθ και οι επιςτιμονεσ υποςτθρίηουν ότι για τθν
Αμερικι, αυτι μπορεί να καλφψει μζχρι και το 10% των ενεργειακϊν
αναγκϊν τθσ. Οι εγκαταςτάςεισ παραγωγισ θλεκτρικισ ενζργειασ με
χριςθ γεωκερμίασ χρθςιμοποιοφν γεωτριςεισ, που φτάνουν αρκετά
βακιά μζςα ςτθ Γθ. Πμωσ, θ διάνοιξθ γεωτριςεων ςε τζτοιο βάκοσ
μερικζσ φορζσ ζχει οδθγιςει ςε ςυνακόλουκα ςειςμικά φαινόμενα,
κυρίωσ όταν γίνεται διάνοιξθ και υδραυλικι ρωγμάτωςθ του κερμοφ
υποβάκρου κοντά ςε ριγματα.
Αυτά τα ςειςμικά φαινόμενα ζχουν αναγκάςει αρκετά γεωκερμικά
προγράμματα να ςταματιςουν και τουσ επιςτιμονεσ να μιλοφν για
μθχανιςμοφσ εναφςματοσ κίνθςθσ ρθγμάτων. Ριο ςυγκεκριμζνα, το 2006
ςτθ Σουθδία αναγκάςτθκαν να ςταματιςουν ζνα γεωκερμικό
πρόγραμμα λόγω των βίαιων ςειςμικϊν δονιςεων που ακολοφκθςαν.
Επίςθσ ςτθν Καλιφόρνια θ εταιρία AltaRock Energy ςταμάτθςε ζνα
πρόγραμμα ςτθν περιοχι Geysers, όταν οι New York Times τθσ
Αμερικισ, αμφιςβιτθςαν τθν αςφάλεια τθσ βακιάσ γεωκερμικισ
εκμετάλλευςθσ.
Στο τμιμα Ενζργειασ τθσ Αμερικισ, U.S. Department of Energy's (DoE),
Pacific Northwest National Laboratory, τον Νοζμβριο του 2008,
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 76
καταςκευάςτθκε ζνα οργανικό-μεταλλικό νανόςωμα, το οποίο είναι ςε
μζγεκοσ 1/100 του πάχουσ μιασ ανκρϊπινθσ τρίχασ, και μπορεί να
απορροφιςει ζωσ και 30% του βάρουσ του ςε οργανικά ςτοιχεία, με
ςκοπό να αποκθκεφςουν διοξείδιο του άνκρακα. Ρροσ μεγάλθ ζκπλθξθ
παρατιρθςαν πωσ εκτόσ από CO2, τα νανοςϊματα αυτά λειτουργοφςαν
και ωσ αποκικεσ κερμότθτασ αυξάνοντασ, ζτςι τθν ικανότθτα κερμικισ
αποκικευςθσ ςε ειδικά ρευςτά υγρά, τα οποία χρθςιμοποιοφνται είδθ
ςτουσ κερμικοφσ εναλλάκτεσ, και ζχουν χαμθλό ςθμείο βραςμοφ.
Το παραπάνω πρόγραμμα χρθματοδοτείται μζχρι το 2012 με ςκοπό να
γίνει ζρευνα για τθ χριςθ νανοςωμάτων ςε διάφορα μίγματα υγρϊν με
ςκοπό να αυξιςουν τθν ικανότθτα των γεωκερμικϊν εγκαταςτάςεων
θλεκτροπαραγωγισ ςε ταμιευτιρεσ χαμθλισ κερμοκραςίασ κατά 30-
40%.
Σιμερα, όπωσ αναφζρκθκε προθγουμζνωσ γίνεται ςθμαντικι
προςπάκεια από τουσ επιςτιμονεσ για να περάςει θ γεωκερμία ςε μία
νζα εποχι. Θ χριςθ τθσ νανοτεχνολογίασ, λοιπόν, είναι το εργαλείο αυτό
με το οποίο προςπακοφν να κάνουν το επόμενο μεγάλο βιμα προσ τθν
κατεφκυνςθ αυτι.
Τα Ενιςχυμζνα Γεωκερμικά Συςτιματα (ΕΓΣ) ςχετίηονται με τα
χαρακτθριςτικά των ρωγμϊν, τθ κζςθ τουσ ςτο χϊρο και τθν
ςυμπεριφορά τουσ κατά τθν απόλθψθ ενζργειασ. Συηθτϊντασ για Ε.Γ.Σ
αυτομάτωσ περνάμε ςε ζνα άλλο κεφάλαιο τθσ γεωκερμίασ που αφορά
πεδία υψθλισ κερμοκραςίασ.
Το Ρανεπιςτιμιο του San Francisco πρωτοπορεί επιδιϊκοντασ τθν
καταςκευι ειδικϊν πολυςτρωματικϊν νανοςωμάτων (νανοαιςκθτιρων),
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 77
με ςκοπό τον προςδιοριςμό μερικϊν από τισ παραπάνω παραμζτρουσ
(πίεςθ και κερμοκραςία). Εξετάηεται θ δυνατότθτα κίνθςθσ των ςτερεϊν
αυτϊν νανοςωμάτων μζςα από το δευτερογενζσ πορϊδεσ κακϊσ επίςθσ
ερευνάται και θ καταςκευι/παραγωγι τζτοιων ευαίςκθτων ςτθν πίεςθ
και τθ κερμοκραςία νανοςωμάτων.
Ζτςι για να απαντθκεί το ερϊτθμα τθσ κίνθςθσ των νανοςωμάτων μζςα
από το πορϊδεσ μζςο μελετϊνται διάφοροι τφποι νανοςωμάτων (ςχιμα
και υλικό),(Σχ. ), όπωσ:
Σφαιρικά νανοςϊματα SiO2
Τριχοειδι νανοςϊματα αργφρου
Σφαιρικά νανοςϊματα αιματίτθ
Για να επιτευχκεί θ απόλθψθ νανοςωμάτων μετά από ειςπίεςθ ςε
πορϊδεσ μζςο καταςκευάςτθκε διάταξθ προςομοίωςθσ πραγματικϊν
ςυνκθκϊν, θ οποία είχε ωσ αποτζλεςμα τθν επιτυχι κίνθςθ και απόλθψθ
νανοςωμάτων.
Σκοπόσ τθσ παραγωγισ νανοςωμάτων είναι θ καταςκευι
πολυςτρωματικϊν υλικϊν, τα οποία αντιδροφν με ςυγκεκριμζνο τρόπο
ςτισ μεγάλεσ κερμοκραςίεσ (για αρχι μζχρι 150 0C) και πιζςεισ.
Το μοντζλο χριςθσ τθσ παραπάνω μεκόδου αποτελείται από δφο
γεωτριςεισ, άντλθςθσ και επαναειςαγωγισ. Αρχικά, ειςάγεται από τθ
μία γεϊτρθςθ το εμπλουτιςμζνο ςε νανοςϊματα ρευςτό μζςα ςτο
γεωκερμικό ταμιευτιρα. Το ρευςτό αυτό μεταναςτεφει προσ τθ
γεϊτρθςθ άντλθςθσ ενϊ ταυτόχρονα τα νανοςϊματα δζχονται τθν
επίδραςθ τθσ κερμότθτασ και τθσ πίεςθσ.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 78
(1) (2)
Σχ. 22 : διάφοροι τφποι νανοςωμάτων, 1.
ςφαιρικά νανοςϊματα, 2. τριχοειδι
νανοςϊματα, 3. ςχιματοσ ‘ρυηιοφ’
(3)
Σχ. 23: Σχθματικι απεικόνιςθ διαφόρων τφπων νανοςωμάτων κερμικά ευαίςκθτων (Ρανεπιςτιμιο
Stanford, Department of Energy, 2010)
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 79
Μετά τθν παραλαβι ςτθν επιφάνεια μελετάται θ καταςτροφι των
ςτρωμάτων των νανοςωμάτων και υπολογίηεται θ ςχετικι κερμοκραςία
του ταμιευτιρα.
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 80
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΥΙΑ
Ελληνική Βιβλιογραφία
Αρβανίτθσ Α, Κολιόσ Ν., Γεωκερμικό Δυναμικό τθσ Βορείου Ελλάδοσ
και Ρροτάςεισ για τθν Ορκολογικι Αξιοποίθςθ του ςε Αςτικζσ,
Βιομθχανικζσ και Λοιπζσ Χριςεισ, Θεςςαλονίκθ, 2008
Γεωργιάδθσ Ρ., Ρρακτικά 2ου Αναπτυξιακοφ Συνεδρίου Νομοφ Ξάνκθσ:
Χάρτθσ πορείασ ωσ το 2020, Ξάνκθ, 2010
Ι.Γ.Μ.Ε. , Τα Γεωκερμικά Ρεδία τθσ Χϊρασ, 2007
Καλλζργθσ Γ.Α., Εφαρμοςμζνθ-Ρεριβαλλοντικι Υδρογεωλογία, Τόμοσ
Β, 2000, Ακινα
Λαμπράκθσ Ν., Ειςαγωγι ςτθν Υδροχθμεία, 2010, Ράτρα
Μπιρμπίλθ Μ., Θ περιβαλλοντικι Συνιςτϊςα για τθν Ανάπτυξθ του
Γεωκερμικοφ Ρεδίου Χαμθλισ Ενκαλπίασ Θερμϊν Νιγρίτασ,
Μεταπτυχιακι Διατριβι Εκπαίδευςθσ, 2003, Ράτρα
Φυτίκασ Μ, Αρβανίτθσ Α., Ecotec, 2007
Φυτίκασ Μ., Ανδρίτςοσ Ν., Γεωκερμία, Εκδόςεισ Τηιόλα,2004,
Θεςςαλονίκθ
Χρθςτάνθσ Κ., Γεωκερμία, 2008, Ράτρα
Ξενόγλωςςη Βιβλιογραφία
Andritsos N. et al., Renewable Energy-Characteristics of low-enthalpy
geothermal applications in Greece, Elsevier, 2011
Antics M., Sanner B., Status of Geothermal Energy Use and Resources
in Europe, Proceedings European Geothermal Congress 2007,
Germany, 2007
Chandrasekharam D., Bundschuh , J., Low-Enthalpy Geothermal
Resources for Power Generation, CRS press, London (UK), 2008
DiPippo R., Geothermal Power Plants, Eκδόςεισ BH, Dartmouth
(Massachusetts), 2007
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 81
Fournadzhieva S., Pilarsky P., Arvanitis A., Fytikas M., Koultsiakis E, Use
of Geothermal Fluids for Cultivation of Microalga Spirulina in Nigrita-
Serres, paper
Fournier R.O., geochemical and Hydrological Considerations and use of
enthalpy-chloride diagrams in the prediction of underground
conditions in hot spring systems, 1979
Fytikas M., Geothermal Situation in Greece, Pergamon Press, Athens,
1988
Grassi S., Kolios N., Mussi M., Groundwater Circulation in the Nea
Kessani Low-Temperature Geothermal Field, Geothermics, Italy, 1996.
Giggenbach W.F., Gonfiantini R., Jangi B.L., Isotopic and chemical
compotition of Parbati Valley geothermal discharges, northwest
Himalaya, India. Geothermics, 1983
Gupta H., Roy S., Geothermal Energy, An alternative Resource For the
21st century, Hyderabad (India), 2006
Horne R., Geothermal Technologies Program 2010 Peer Review,
Fracture Characterization in Enhanced Geothermal Systems by
Wellbore and Reservoir Analysis, Stanford University, Department of
Energy, 2010
Kolios N., Koutsinos S., Arvanitis Α., Karidakis G., Geothermal Situation
in Northeastern Greece, Proceedings World Geothermal Congress,
2005, Antalya (Turkey)
Mateu J., Porcu E., Christakos G., Bevilacqua M., Fitting negative
spatial covariances to geothermal field temperatures in Nea Kessani
Greece, 2007
Mendrinos D., Choropanitis I., Polyzou O., Karytsas C., Exploring for
geothermal resources in Greece, Geothermics, journal Elsevier, 2009
Thanassoulas C, Tsokas G.N., A Geothermal Field Model based on
geophysical and thermal prospectings in Nea Kessani (NE Greece),
Geothermics, 1990
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 82
Voidomatis Ph., Pavlides, S., and Papadopoulos, G. :Active deformation
and seismic potential in the Serbomacedonian zone, northern Greece,
Tectonophysics, 1990
Proedrou P., The evaporates formation in the Nestos-Prinos graben in
the Northern Aegean Sea, Congress on Mediterranean Neogene,1979
ΔΙΑΔΙΚΣΤΟ
Κ.Α.Ρ.Ε., Ετιςια Ζκκεςθ, 2009, http://www.cres.gr/kape/CRES
Hsu J., Nanotech Could Boost Geothermal Power and Reduce
Earthquake Risk, Popular Science, 2009, http://www.popsci.com
M.Dickson, M. Fanelli , IGA- What is Geothermal Energy?,2004,
http://www.geothermal-energy.org
O.E.C.D., Statistics about Greece, http://www.oecd.org
Pacific Northwest national Laboratory, 2009, http://www.pnl.gov
www.Wikipedia.com
Γεωθερμία ςτον Νομό Ξάνθησ
ελ. 83