English
Geotermia w Polsce
Podziemne wody pochodzenia naturalnego o podwyższonej temperaturze na wypływie nazywane są wodami geotermalnymi. Zgodnie z obowiązującą obecnie ustawą Prawo geologiczne i górnicze (Dz.U. 2011 poz. 981), aby wody podziemne mogły zyskać status termalnych, muszą mieć temperaturę na wypływie wyższą niż 20°C. Zarówno wody termalne, jak i wody lecznicze oraz solanki, stanowią w świetle prawa kopaliny, a ich eksploatacja wymaga uzyskania koncesji. W przeciwieństwie do złóż na przykład węgla (również kopaliny, ale nieodnawialnej), wody geotermalne traktowane są jako zasoby odnawialne, a korzystanie z ich energii cieplnej stanowi jeden z rodzajów odnawialnych źródeł energii (OZE).
Warunki w Polsce sprzyjają bezpośredniemu wykorzystywaniu wód termalnych i ich energii. Największe zasoby oraz duży potencjał wód podziemnych zgromadzonych w skałach wodonośnych występują m.in. w Karpatach Wewnętrznych, a dokładnie na Podhalu. Niecka podhalańska jest jednym z najcenniejszych obszarów geotermalnych w Polsce. Wydobywane tam wody geotermalne charakteryzują się stosunkowo niską mineralizacją (1-3 g ), co pozwala uniknąć wielu problemów związanych z eksploatacją urządzeń technicznych, zarówno z otworem hydrogeologicznym, jak i z instalacjami odzysku ciepła.
Obserwowane temperatury wód geotermalnych w rejonie niecki podhalańskiej mieszczą się w zakresie od ok. 20°C do 86°C. Temperatury te są uznawane zazwyczaj za zbyt niskie do produkcji energii elektrycznej, ale wystarczające do wykorzystania ich potencjału w szerokim zakresie innych usług, tj. w suszarniach i ciepłownictwie, przy hodowli ryb czy uprawie roślin etc. W obszarze Podhala dominujące jest ich wykorzystanie rekreacyjne w basenach kąpielowych.
Możliwości korzystania z zasobów wód geotermalnych zapewnia wysoka odnawialność złoża. Tym samym rejon niecki podhalańskiej stanowi doskonały przykład racjonalnego korzystania z zasobów wód geotermalnych. Jednym z funkcjonujących tu obiektów są Chochołowskie Termy. W tym kompleksie w najbliższym czasie zainstalowane zostanie innowacyjne i pierwsze w Polsce urządzenie ORC (Organic Ranking Cycle), które pozwoli produkować energię elektryczną z wody o temperaturze ok. 86°C.
Kompleks geotermalny – odnawialne źródło energii czy obciążenie dla środowiska?
Powszechnie uznaje się, że OZE jest przyjazne środowisku i sprzyja ograniczaniu emisji zanieczyszczeń z konwencjonalnych źródeł energii, takich jak spalanie paliw kopalnych. Proces wydobywania wód geotermalnych, jak również odzysku z nich energii cieplnej, nie prowadzi do powstawania żadnych zanieczyszczeń. Zalegają one zazwyczaj na znacznych głębokościach (rzędu kilku km) i tym samym nie oddziałują na powierzchnię terenu, nie są uciążliwe dla mieszkańców i nie generują hałasu. W odniesieniu do geotermii, podnoszone przez przeciwników OZE argumenty, nie znajdują zastosowania.
Nie pociągają za sobą konieczności użytkowania dużych powierzchni – sam odwiert wraz z obudową i strefą ochrony bezpośredniej zajmuje zazwyczaj ok. kilkunastu m2 terenu. Nie stanowi on zagrożenia dla organizmów roślinnych ani zwierzęcych (jak np. często wymieniane potencjalne kolizje ptaków z wiatrakami) i nie prowadzi do utraty drożności cieku (jak w przypadku hydroenergetyki). Czy zatem korzystanie z zasobów geotermalnych nie obciąża środowiska przyrodniczego w żaden sposób? Poprawna odpowiedź na tak sformułowane pytanie brzmi: „To zależy”.
Eksploatacja obiektów wykorzystujących wody geotermalne prowadzi do powstania zużytych wód, które w myśl prawa stanowią ścieki i wymagają właściwego odprowadzenia do środowiska. Wody te, ze względu na swoją temperaturę i zazwyczaj wysoką zawartość składników mineralnych, mogą stanowić potencjalne zagrożenie dla środowiska. Istnieją zatem różne sposoby ich „utylizacji”. Najprostsze pod względem technicznym i ekonomicznym jest bezpośrednie odprowadzenie do cieków powierzchniowych. Trzeba jednak spełnić warunki określane w pozwoleniach wodnoprawnych, aby ścieki były odpowiedniej jakości i nie stanowiły zagrożenia dla ekosystemów wodnych. Taki sposób postępowania możliwy jest na Podhalu, gdzie surowe wody geotermalne mają niską mineralizację.
W przypadku, gdy ujmowane wody geotermalne są wysokozmineralizowane, będąc często solankami, nie ma możliwości odprowadzania ich do cieków powierzchniowych i istnieje konieczność zatłaczania ich z powrotem do górotworu. W tym celu zrealizowany musi być tzw. dublet otworów, z których jeden jest otworem eksploatacyjnym, a drugi chłonnym. Jest to wariant nieobciążający środowiska, ale wymagający znaczących nakładów inwestycyjnych, wynikających z konieczności realizacji dwóch głębokich otworów, zamiast jednego.
Chochołowskie Termy jako obiekt przyjazny środowiskowo
Chochołowskie Termy od 2016 r. prowadzą na Podhalu działalność gospodarczą w obszarze rekreacji i turystyki. Działają dzięki wodzie geotermalnej z odwiertu Chochołów PIG-1.
Chochołowskie Termy realizują szeroko pojętą politykę zrównoważonego rozwoju, polegającą na dbaniu o środowisko naturalne i wspieraniu rozwoju społeczności lokalnej przy realizacji polityk horyzontalnych. Termy prowadzą szereg działań mających na celu przeciwdziałanie degradacji środowiska. Poza wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii (źródło geotermalne) do produkcji ciepła na potrzeby kompleksu basenowego, starają się też ograniczyć swoje oddziaływanie na środowisko naturalne we wszystkich realizowanych procesach.
Szczególnie warte podkreślenia jest zastosowanie nowoczesnych technologii w procesie uzdatniania wody termalnej, co nie wpływa negatywnie na powierzchniowy odbiornik wód. Dzięki zastosowaniu nanosrebra w procesie uzdatniania wody, udało się wyłączyć ze złoża filtracyjnego węgiel aktywny (stanowiący niebezpieczny odpad technologiczny), a dzięki trójstopniowej dezynfekcji osiągnięto efekt czystej bakteriologicznie i zdrowej wody basenowej o znacznie obniżonej dawce podchlorynu sodu.
W trakcie funkcjonowania kompleksu basenowego powstają zużyte wody termalne, które wymagają odprowadzenia do środowiska. Koncesja warunkowa zakładała, że postępowanie z wykorzystanymi wodami termalnymi po 2025 r. będzie polegało na ich zatłaczaniu poprzez odwiert chłonny do górotworu. Uzyskano czasową zgodę na odstępstwo od tego warunku, a wykorzystane wody termalne są obecnie odprowadzane do rzeki Czarny Dunajec (zgodnie z warunkami pozwolenia wodnoprawnego). Obiekt wyposażony jest w terenową kaskadę napowietrzająco-schładzającą z wylotem do potoku.
Na mocy aktualnie obowiązującej koncesji oraz zgodnie z zapisami decyzji środowiskowej, postępowanie z wykorzystanymi wodami termalnymi w sposób inny niż zatłaczanie z powrotem do górotworu poprzez odwiert chłonny, jest możliwe do 31 grudnia 2025 r. Jednocześnie w decyzji zmieniającej decyzję o środowiskowych uwarunkowaniach z roku 2015 stwierdzono, że „wprowadzony wymóg zatłaczania wody nie jest warunkiem obligatoryjnym dla tego rodzaju przedsięwzięć, a jego wprowadzanie, bez wcześniejszej oceny oddziaływania, należy uznać za przedwczesne”. Tym samym, w przypadku wykazania braku negatywnego wpływu odprowadzania zużytych wód termalnych do Czarnego Dunajca, na podstawie analizy danych wieloletnich, potencjalnie możliwa byłaby kontynuacja stosowania tego rozwiązania. Wybór wariantu pomiędzy odprowadzaniem ścieków do cieku powierzchniowego a ich zatłaczaniem należy oprzeć na wynikach analiz środowiskowych oraz na możliwościach techniczno-ekonomicznych przedsiębiorstwa.
Ocena wpływu odprowadzania zużytych wód termalnych na warunki bytowania organizmów wodnych oraz warunki siedliskowe w Czarnym Dunajcu została przeprowadzona w ramach współpracy Chochołowskich Term i Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie.
Ocena wpływu odprowadzania zużytych wód termalnych na organizmy zasiedlające Czarny Dunajec
Przedsiębiorca korzystający z wód zobligowany jest warunkami pozwolenia wodnoprawnego do nieprzekraczania parametrów odprowadzanych ścieków. Niemniej jednak, pomimo spełnienia tego warunku, możliwy jest potencjalny negatywny wpływ oddziaływania na warunki bytowania organizmów wodnych oraz ich warunki siedliskowe. Dlatego też Chochołowskie Termy zleciły wykonanie oceny wpływu odprowadzania zużytych wód termalnych do potoku Czarny Dunajec na podstawie dotychczasowych wyników monitoringu.
Jako grupę modelową do badań biocenotycznych wykorzystano makrobezkręgowce wodne (powszechne wskaźniki stanu/potencjału ekologicznego wód). Ze względu na wrażliwość na zmiany środowiska wodnego (często te związane z presją człowieka, np. saprobizacja, eutrofizacja, acydyfikacja czy regulacje hydrotechniczne), organizmy te są powszechnie wykorzystywane do oceny rzek i integralności ekosystemów wodnych oraz w diagnostyce ryzyka środowiskowego.
Badania makrobezkręgowców bentosowych oraz uwarunkowań hydromorfologicznych (inwentaryzacja mikrosiedlisk) prowadzone były na odcinkach zlokalizowanych około 100 m powyżej miejsca zrzutu wód termalnych (odcinki referencyjne, poza oddziaływaniem Term Chochołowskich), tuż przy wylocie oraz około 100 m poniżej niego. Badania przeprowadzono metodą kick-sampling, zgodnie ze standardami prowadzenia badań makrozoobentosu stosowanymi w państwowym monitoringu środowiska. Na podstawie zgromadzonego materiału obliczono wskaźniki: liczebność, bogactwo taksonomiczne, różnorodność oraz indeks biotyczny %EPT (% udział osobników wrażliwych na zanieczyszczenia, uwzględniający jętki Ephemeroptera, widelnice Plecoptera oraz chruściki Trichoptera).
W całym analizowanym obszarze zaobserwowano podobne warunki siedliskowe, wynikające przede wszystkim z morfologii koryta Czarnego Dunajca. Ciek ten jest przykładem rzeki górskiej, która w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat na znacznej długości poddawana była silnej, choć zróżnicowanej przestrzennie antropopresji (regulacje hydrotechniczne, eksploatacja żwirów oraz erozja wgłębna). Jedynie w miejscu zrzutu wód basenowych znajduje się sztucznie wykonane bystrze, które jednak zapewnia prawidłowe bytowanie fauny wodnej, a dzięki większej turbulencji wody w tym rejonie przyspiesza mieszanie się wód odprowadzanych z term z wodami Czarnego Dunajca.
Analiza badanych parametrów makrofauny wodnej nie wykazała istotnego statystycznie wpływu odprowadzania zużytych wód termalnych na badane bioindykatory, a tym samym na jakość ekologiczną wód Czarnego Dunajca. Liczebność, bogactwo i różnorodność taksonomiczna oraz indeks % EPT miały podobne wartości w wodzie na wszystkich badanych odcinkach. Nie zanotowano także wpływu zrzutu na skład taksonomiczny makrobezkręgowców w poszczególnych siedliskach – był on podobny, niezależnie od lokalizacji badanego odcinka.
Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, że odprowadzanie zużytych wód termalnych nie ma negatywnego wpływu na zgrupowania makrobezkręgowców wodnych.
Podsumowanie
Z powyższych analiz wynika, że warunki dotychczas obowiązujących pozwoleń wodnoprawnych w zakresie odprowadzania zużytych wód termalnych do Czarnego Dunajca, nie stwarzają ryzyka dla bytujących w nich organizmów wodnych.
Korzystanie z zasobów wód geotermalnych, pomimo że klasyfikowane jako przyjazne środowisku odnawialne źródło energii, w warunkach krajowego korzystania głównie dla celów rekreacyjno-kąpielowych, związane jest z koniecznością odprowadzania do środowiska zużytych wód geotermalnych, klasyfikowanych prawnie jako ścieki. Niemniej jednak wybór sposobu odprowadzania ich do środowiska (do wód powierzchniowych lub do górotworu), stosowanie nowoczesnych i skutecznych rozwiązań oraz monitoringu pozwalają zminimalizować obciążenie dla środowiska, a nawet spowodować, że jego wpływ na komponenty przyrodnicze jest niezauważalny.
dr hab. Renata Kędzior jest profesorem Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie i pracuje w Katedrze Ekologii, Klimatologii i Ochrony Powietrza. Prowadzi badania w dziedzinie nauk inżynieryjno-biologicznych. Zajmuje się zagadnieniami związanymi z ekologią wód i wykorzystaniem bioindykatorów w ocenach oddziaływania człowieka na środowisko.
dr hab. inż. Agnieszka Operacz jest profesorem Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie i pracuje w Katedrze Inżynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej. Prowadzi badania w dziedzinie nauk inżynieryjno-technicznych. Zajmuje się gospodarką wodną, specjalizując się w hydrogeologii ze szczególnym uwzględnieniem wód geotermalnych oraz wód leczniczych, łącząc zagadnienia przyrodnicze i inżynierskie.
mgr. inż. Agnieszka Zachora-Buławska realizuje doktorat wdrożeniowy w Katedrze Inżynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. Pracuje jednocześnie na stanowisku zastępcy kierownika Działu Technicznego/Działu B+R Chochołowskich Term.
Bis B., Mikulec A. (red.), 2013. Przewodnik do oceny stanu ekologicznego rzek na podstawie makrobezkręgowców bentosowych. Inspekcja Ochrony Środowiska. Biblioteka Monitoringu Środowiska. Warszawa, 127 pp.
