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Geothermische Energie ist thermische Energie, die in der Erde erzeugt und gespeichert wird. Thermische Energie ist die Energie, die die Temperatur der Materie bestimmt. Die geothermische Energie der Erdkruste stammt aus der ursprünglichen Entstehung des Planeten und aus dem radioaktiven Zerfall von Materialien (zu derzeit ungewissen, aber möglicherweise ungefähr gleichen Anteilen). Das geothermische Gefälle, d. h. der Temperaturunterschied zwischen dem Kern des Planeten und seiner Oberfläche, führt zu einer kontinuierlichen Wärmeleitung vom Kern zur Oberfläche. Das Adjektiv geothermisch stammt von den griechischen Wurzeln Gamma (ge), was Erde bedeutet, und th mi (thermos), was heiß bedeutet. Dabei handelt es sich bei der inneren Wärme der Erde um thermische Energie, die aus dem radioaktiven Zerfall und dem kontinuierlichen Wärmeverlust bei der Entstehung der Erde stammt. Die Temperaturen an der Kern-Mantel-Grenze können über 4000 °C erreichen. Die hohe Temperatur und der hohe Druck im Erdinneren führen dazu, dass ein Teil des Gesteins schmilzt und der feste Erdmantel sich plastisch verhält, was dazu führt, dass Teile des Erdmantels nach oben konvektieren, da er leichter ist als das umgebende Gestein. Gestein und Wasser werden in der Kruste erhitzt, manchmal auf bis zu 370 °C.
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