A termálvíz forrásától hasznosításáig

Összesen 30 000 tő paradicsom fér el egyszerre a szegvári 1 hektáros termelőházban. Ezeket a növényeket 11 hónapos periódusokban újabbakra cserélik.

Nos, ha már termálvízről esik szó, először vizsgáljuk meg a termál szó eredetét: a görög therme szóra vezethető vissza, jelentése: meleg.

Magyarországot fürdőnagyhatolmként is szokták emlegetni, ám nem kizárólagosan gyógyfürdőzésre vehetjük igénybe a termálvizet. Mire lehet még használni a „földkéreg termését”? Szentesen például – az országban az elsők között – használtak termálvizet fűtésre. Az 1958. áprilisára elkészült kút 1736 méter mély. Ennek 71 Celsius-fokos vizével fűtik mindmáig a Szentesi Kórház épületeit. Az Alföldön a mezőgazdaság is igen nagy hasznát leli a termálvíz hőjének. Felkerekedtünk hát, hogy utánajárjunk.

A térség geológiai jellemzőit Dr. Szanyi Jánostól, a Szegedi Tudományegyetem Ásványtani, Geokémiai és Kőzettani Tanszékének hidrogeológus-mérnökétől tudjuk meg: „A Dél-Alföldön két üledékes medence helyezkedik el: az egyik Makótól Szentes északi részéig húzódik – ez a Makói-árok; míg a másik – a Békési-medence, – ami Békés megye kelet felében található. Itt, az Alföldön, a felső-pannóniai korú, homokos vízadó (képződményt) réteget hasznosítjuk, mely körülbelül 2 – 5 millió éves. Ezekben az árkokban 2000-2500 méter mélységig található meg ez a vízadó összlet, amiben a hőmérséklet meghaladja a 100 Celsius-fokot. Az országban több helyen vannak még jó geotermikus viszonyok: ilyen például a Kisalföld és a Dráva-medence, ami megközelíti a Dél-Alföld adottságait. (A másik jelentős termálvízadó-képződmények az eltemetett triász időszaki karbonátos kőzetek, de ezeket az Alföldön jelenleg nem hasznosítjuk.)”

Honnan származik a hő, ami felmelegíti az összletekben levő vizet? – kérdezem a kutatót.
A Dél-Alföldön csak 22-26 kilométer vastag a földkéreg, ergo az asztenoszféra a kontinentális átlagnál közelebb van a felszínhez: így a Föld belső hője hatékonyabban tudja felmelegíteni a kőzetek pórusaiban levő vizet. A felszínre 85-90 és 100 fok körül érkezik a víz, ha a homokos vízadó aljára van szűrőzve a kút, ha mondjuk akár pár száz méterrel magasabbra, akkor 70 – 80 fok körüli a víz hőmérséklete. A kutak szűrőit aszerint helyezik el, hogy melyik vízadóból kívánnak termálvizet kinyerni. Erről, a kinyert vízről, érdemes tudni, hogy 2000-3000 mg/l a sótartalma, ami még nem olyan magas, de nagytételben eléggé megterhelő lehet a növényzetnek, ráadásul néha vannak a vízben olyan szerves anyagok, például fenolok, amik kimondottan toxikusak. Ez az egyik problémája a felszíni elhelyezésnek. A másik pedig a hőszennyezés, amit Szentesen hűtőtóval oldanak meg: ott hűtik le a vizet, amit aztán csatornákon keresztül engednek például a Tiszába.

Tehát a felhasznált termálvizet hűtőtóba engedik. Van-e más lehetőség a feladatát teljesítő termálvíz elvezetésére?
Igen, a visszasajtolás. Ezt az olajipar kezdte el, mert az olaj- és gáztermeléssel elég sok víz jött a felszínre, és ők úgymond „vízlikvidálási céllal” használtak visszasajtoló kutakat. Egyrészt azért, hogy ne a felszínt szennyezzék, másrészt, hogy biztosítsák a rétegnyomást. A visszasajtoló kutakat általában azért fúrják sekélyebbre (a kitermelt réteg fölé), mert túl azon, hogy ez olcsóbb megoldás, ráadásul a visszajuttatott víz nem hűti le azt, amit kitermelnek. Abban az esetben, ha azonos mélységű a termelő- és a visszasajtoló kút, legalább 1 kilométerre kell lenniük egymástól. A legrégebbi, felső-pannonba visszasajtoló kút a hódmezővásárhelyi, amit idestova 18 éve (1998 óta) üzemeltetnek. Azt lehet mondani, ha már egy visszasajtoló kút elkészült, annak az üzemeltetése olcsóbb, mint a felszíni vízelhelyezés. Igen ám, de egy visszasajtoló kút 200 millió forintba is kerülhet, vagy akár többe is, attól függően, hogy milyen átmérővel, milyen mélységbe kerül a víz. Szentes térségében – visszasajtolás hiányában és az intenzív vízkitermelés miatt – a ’90-es évek elején a legmélyebb helyeken mintegy 30 – 35 méterrel süllyedt le a vízszint a felső-pannóniai korú vízadókban. Azóta ez a szint, a csökkenő vízkivételnek köszönhetően, körülbelül 5 métert visszaemelkedett. Ha megszűnne a kitermelés, a gyakorlatban 95 százalékos visszatöltődéssel számolva itt, az Alföldön 25 – 30 év alatt érné el a víz azt a szintet, ahol a kitermelés előtt volt. Feltételezéseink szerint körülbelül 20 méteres vízszint-csökkenés az, ami még tolerálható. Ebből adódóan erősen támogatjuk, hogy ebben a régióban, így Szentesen is, legyen visszasajtolás. Mivel visszasajtolás nélkül nemcsak a rétegnyomás esne le, amit intenzívebb szivattyúzással még lehetne ellensúlyozni, ám a kitermelés előrehaladtával drasztikusan megcsappanhatna a vízadókban lévő vízmennyiség – ezzel gyakorlatilag ellehetetlenülne a kitermelés. További érv a visszasajtolás mellett, hogy a hatályos vízgazdálkodási törvény szerint a termálvíz szennyvíznek számít, ezért, hacsak nem sajtolják vissza, például szennyvízbírságot, vízkészletjárulékot, vízkormányzási díjat (ez a csatornákon való elvezetésre vonatkozik) kell utána fizetnie a felhasználónak.

A visszasajtolás technikája is fejlődik: Nyugat-Európában elterjedőben van a ferde fúrás. Ez azt jelenti, hogy ha egy vízadó összletet ferdén fúrnak meg, akkor nagyobb hosszban tudják keresztezni. Mi most ferde fúrással tervezünk létesíteni visszasajtoló kutakat. Bár ez drágább, darabonként másfélszer annyi, mint egy hagyományos kút fúrási költsége, de talán így egy kútban elhelyezhető lenne egy termelőkút vize, amit eddigi két visszasajtoló kútba kellett szivattyúzni. Tehát, kettőhöz képest egy visszasajtoló kutat kell fúrni, így ez tulajdonképpen (némi) megtakarítást jelenthetne.

Meddig tud üzemelni egy termálkút?
A Szentesi területen van olyan kút, ami már több mint 50 éve üzemel. Jó karbantartással egy termálkút akár 80 évig is üzemelhet, de 30 éves megtérüléssel szoktunk számolni egy termálkút esetében.

Honnan kerül a vízzáró-rétegekbe a víz, amit aztán kinyernek?
A felső-pannóniai korú összletek részben tengeri, partközeli üledékek, részint pedig folyók általi feltöltődésből származnak. A tengeri üledékben eredetileg sós víz volt – innen a termálvíz sótartalma. A Duna-Tisza közén beszivárgó vizek néhány tíz, vagy százezer év alatt, természetes áramlási rendszerek hatására, érik el Szentes térségét, és ott egyébként is, természetes úton a felszín felé haladnak. Az utánpótlódásnak ma is ez az útja. Tehát valamikori csapadékvizekről van szó. Folyamatosan átmosódik az az egykori, bezáródott tenger, a Pannon-tenger vize, ami még ma is bekapcsolódik az áramlásba, de alapvetően az utánpótlás csapadékvízből történik. Éppen ezért is nagyon fontos a visszasajtolás, hiszen látjuk, hogy egy nagyon hosszú időszaknak kell eltelnie ahhoz, mire ezek a (felszínről beszivárgó) vizek oda leérnek.

Eddig többször is elhangzott egy dél-alföldi kisváros, Szentes neve. Nem véletlenül: hiszen a Budapesttől 150 kilométerre lévő harmincezres településen, és környékén, van Közép-Európa legnagyobb geotermikus rendszere. Tulajdonképpen hogyan kezdődött el Szentesen (és térségben) a termálvíz hasznosítása?
Az, hogy Szentesen épült ki ekkora rendszer a helyiek kitartó igyekezetének köszönhető. Ebben a térségben a geotermikus energia hasznosítása az olajkutatáshoz köthető. Az 1950-es évek második felében olajat kerestek és keveset találtak, így, kísérletképpen átképeztek – azaz átépítettek – egy kutat termálvíz kivételére, először a fürdőnek és a kórháznak, majd amikor kiderült, hogy ez hasznos, és jól működik, akkor az Árpád-Agrár Zrt. elődjének történt két-három kútátképzés. Ezeket a kutakat már eleve mezőgazdasági célokra építették át. Utána már direkt, kimondottan hőhasznosításra is fúrtak kutakat.

A hőközpontban keverik ki a termálvizet a felhasználási hely igényeinek megfelelő hőmérsékletre.

A hőközpont új vezérlőegysége. A kijelző bal oldalán látható a puffertartály szimbóluma, alatta a hat termálkút. A jobb középső traktusban pedig a három szekunder tartály, ahová az elsődleges fűtési körből érkezik a víz – látható, hogy ott már kisebb hőmérsékleti adatokat jelez a rendszer. Mit jelentenek a zöld és a sötét háromszögek a termálkutak jeleinél? Nem mást, mint hogy működik, – zöld háromszög – avagy sem – sötét háromszög – a kút szivattyúja.

Napjainkra pontosan mennyi kútból tevődik össze Szentes geotermál-rendszere, és hol hasznosítják a kinyert vizet?
Jelenleg Szentesen 14 termálkút üzemel, míg a település közvetlen környékén körülbelül még 24-26 további kút van. Ezekből éves szinten 3,5-5 millió köbméter vizet vesznek ki, az időjárás függvényében. A legnagyobb termelési volumen a ’80-as évek végén volt. Akkoriban legalább 30-, de akár 150 százalékkal több vizet nyertek ki az aktuális termeléshez képest. Ez abból fakad, hogy akkortájt még nem léteztek a fent említett bírságok, díjak, valamint nyáron nem állították le a kutakat, hogy ne kelljen  ősszel újraindítani őket. Ilyenkor a kitermelt víz először a kút közelében lévő hűtőmedencébe, onnan pedig valamelyik élővízbe került. Manapság mintegy 30-50 százalékkal kevesebb vizet vesznek ki, mint anno, de ez nem jelenti azt, hogy kevesebb hő hasznosul, sőt, most kevesebb vízmennyiséggel több hőt hasznosítanak. Ennek két oka van: egyrészt jelentősen korszerűsítették a fűtésrendszert, másrészt pedig olyan üvegházakat építettek, amik már alacsonyabb hőfokon is üzemelnek. Zömmel üvegházakban és fóliákban történik a vízhasznosítás, de van keltetőtelep, takarmányszárítás, és természetesen használják a termálvizet úgy az irodaépületek fűtésére mint használati melegvízként.

Az elméleti bevezetés után Nagygál János, az Árpád-Agrár Zrt. műszaki vezetője kalauzolt minket a Szentestől 10 kilométerre lévő, szegvári kertészetükben, ahol ottjártunkkor éppen paradicsom- és paprikapalántákat neveltek. Pontosan erről, a primőrzöldség-termesztésről ismert hazánk ezen szeglete.

Akár több millió növény is elfér a palántanevelő üvegház 2 hektáros területén. A létesítmény több különálló részlegből áll, ahol éppen paradicsom- és paprikapalánták növekedtek, ha elérik a megfelelő nagyságot, dobozokban értékesítik a növényeket.

A szegvári kertészet hat termálkútjának egyike, amit 1968-ban fúrtak, 2193 méter mély és percenkénti 1200 liter, 80 °C-os vizet lehet kinyerni belőle. E kutat 1810 – 2154 méter mélyen szűrőzték.

Itt állunk a telep hat termálkútjának egyikénél, amit már kimondottan hőhasznosítási céllal fúrtak. Hogyan épül fel, milyen elemekből áll egy termálkút?
A termálkút egy nagyon összetett műszaki berendezés, mert összeköttetést biztosít egy felszíni vízkivételi hely és a mélységi vízadó rétegek között. Ez a kapcsolat úgy létesül, hogy több, különböző átmérőjű fúrófejjel fúrnak le a mélybe a kútfúrók, majd ezután becsövezik a furatot. Ezt úgy kell elképzelni, mintha a cső egy fordított teleszkópos rádióantenna lenne: felülről vastagabb, majd lefelé egyre vékonyabb elemekből áll. Az elemek közé tömszelencéket raknak, amik a csövek tömítését biztosítják. Legalul, amikor a cső elérte a vízadó rétegeket, olyankor kerül beépítésre a szűrő. Ám még mielőtt erre sor kerülne, műszeres vizsgálattal meghatározzák, hogy melyek azok a rétegek, ahova érdemes beépíteni a szűrőt. Egy-egy kút építése során több, akár 4 – 8, vízadó réteget is megszűrőznek – ez az adott kút és a hely függvénye. A furatban lévő csövek stabilitását palástcementeléssel biztosítják, ez egy cementtejjel készített megtámasztás a csövek körül. Azért van szükség erre a feltöltésre, hogy ne fordulhasson elő hőtágulásból adódó kilengés, vagy a kútbéléscső oldalirányú mozgása. Ha ezzel elkészültek a szakemberek, egy úgynevezett kúttalplezárást végeznek, amivel tulajdonképpen befejeződik a kútkiképzés.

A víz kinyerése tehát vagy a rétegnyomás segítségével, vagy szivattyúzással történik.
Így van. Megkülönböztetünk pozitív vagy negatív kutakat aszerint, hogy önerőből tör fel belőlük a víz – pozitív kutak – vagy szivattyús rásegítés szükséges – a negatív kutaknál.

Ahol nem a kút közelében van a felhasználási terület, ott hogyan lehet csökkenteni a csövek hőleadását?
Nagyobb távolságok régebbi kutak esetében adódnak, hiszen annak idején sok termálkút szénhidrogén-kutatás eredményeként jött létre. Mivel azonban számos esetben nem találtak kiaknázásra alkalmas szénhidrogén-területeket, így a földgáz- vagy kőolaj-kitermelésre szánt kutakat utólag alakították át termálkúttá. Ezek közelében pedig nem biztos, hogy volt felhasználási hely. A hőszigetelés tehát pontosan ebből adódóan nagyon fontos: a távvezetékek minden esetben szigeteltek. A földben futó vezetékeket előre, a föld feletti, konzolokon futó csöveket pedig utólag szigetelik. Lényeges még a vezetékek anyaga is: Régebben acélból készültek a távvezetékeket alkotó csövek, amik lényegesen nagyobb hőveszteséget produkáltak, mint mai műanyag és kompozit társaik. Utóbbiak mellett szól az az érv is, hogy nem hegesztéssel – mint a fém esetében, – hanem ragasztással illesztik össze ezeket, így kisebb az áramlási ellenállásuk, kvázi, ugyanakkora távolságra kisebb szivattyú-teljesítménnyel lehet szállítani a vizet. Mindezekért cserébe, persze, magasabb árat kérnek a csövek gyártói.

Egy 750 köbméteres fogadó puffertartály magasodik az üvegházak fölé: innen kerül a víz a hőközpontba, ahonnan a felhasználási területnek megfelelő hőmérsékleten jut az üvegházakba, ahol – hőtartamát leadva – teljesíti küldetését. Mindez szükséges tehát, hogy akár az év leghidegebb szakában is friss, hazai zöldség kerüljön asztalunkra.

Írta és fényképezte: Sarusi István