Η γεωθερμική ενέργεια είναι ένας τύπος ανανεώσιμης ενέργειας που μπορεί να αξιοποιήσει τη θερμότητα από το υπέδαφος της Γης για να θερμάνει κτίρια και να αποκτήσει ζεστό νερό με πιο οικολογικό τρόπο. Είναι μια από τις λιγότερο γνωστές ανανεώσιμες πηγές, αλλά τα αποτελέσματά του είναι εξαιρετικά αξιοσημείωτα.
Αυτή η ενέργεια Πρέπει να δημιουργηθεί σε ένα γεωθερμικό εργοστάσιο, αλλά τι είναι ένα γεωθερμικό εργοστάσιο και πώς λειτουργεί;
Γεωθερμική μονάδα παραγωγής ενέργειας
Ένας γεωθερμικός σταθμός είναι μια εγκατάσταση όπου η θερμότητα εξάγεται από τη Γη για την παραγωγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα από την παραγωγή αυτού του τύπου ενέργειας είναι περίπου 45 g κατά μέσο όρο. Αυτό αντιπροσωπεύει λιγότερο από 5% των εκπομπών αντιστοιχεί σε μονάδες καύσης ορυκτών καυσίμων, έτσι μπορεί να θεωρηθεί καθαρή ενέργεια.
Οι μεγαλύτεροι παραγωγοί γεωθερμικής ενέργειας στον κόσμο είναι οι Ηνωμένες Πολιτείες, οι Φιλιππίνες και η Ινδονησία. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η γεωθερμική ενέργεια, αν και ανανεώσιμη, είναι περιορισμένη ενέργεια. Είναι περιορισμένη, όχι επειδή η θερμότητα της Γης πρόκειται να εξαντληθεί (μακριά από αυτήν), αλλά ότι μπορεί να εξαχθεί με βιώσιμο τρόπο μόνο σε ορισμένα μέρη του πλανήτη όπου η επίγεια θερμική δραστηριότητα είναι πιο ισχυρή. Πρόκειται για εκείνα τα "καυτά σημεία" όπου περισσότερη ενέργεια μπορεί να εξαχθεί ανά μονάδα επιφάνειας.
Δεδομένου ότι η γνώση για τη γεωθερμική ενέργεια δεν είναι πολύ προηγμένη, η Ένωση Γεωθερμικής Ενέργειας εκτιμά ότι αξιοποιείται μόνο επί του παρόντος το 6,5% του παγκόσμιου δυναμικού αυτής της ενέργειας.
Γεωθερμικοί πόροι ενέργειας
Δεδομένου ότι ο φλοιός της γης λειτουργεί ως μονωτικό στρώμα, προκειμένου να ληφθεί γεωθερμική ενέργεια, η γη πρέπει να τρυπηθεί με σωλήνες, μάγμα ή νερό. Αυτό επιτρέπει την εκπομπή του εσωτερικού και τη σύλληψή του μέσω των γεωθερμικών σταθμών παραγωγής ενέργειας.
Παραγωγή γεωθερμικής ηλεκτρικής ενέργειας απαιτεί υψηλές θερμοκρασίες που μπορεί να προέλθει μόνο από τα βαθύτερα μέρη της γης. Για να μην χάσετε θερμότητα κατά τη μεταφορά στο εργοστάσιο, πρέπει να κατασκευαστούν μαγνητικοί αγωγοί, περιοχές θερμών πηγών, υδροθερμική κυκλοφορία, πηγάδια νερού ή συνδυασμός όλων αυτών.
Η ποσότητα των διαθέσιμων πόρων από αυτόν τον τύπο ενέργειας αυξάνεται με το βάθος στο οποίο τρυπάται και την εγγύτητα με τις άκρες των πλακών. Σε αυτά τα μέρη η γεωθερμική δραστηριότητα είναι μεγαλύτερη, επομένως υπάρχει πιο χρήσιμη θερμότητα.
Πώς λειτουργεί ένας γεωθερμικός σταθμός;
Η λειτουργία ενός γεωθερμικού σταθμού βασίζεται σε μια μάλλον περίπλοκη λειτουργία στην οποία λειτουργεί ένα σύστημα φυτού πεδίου. Δηλαδή, η ενέργεια εξάγεται από το εσωτερικό της Γης και μεταφέρεται στο εργοστάσιο όπου παράγεται η ηλεκτρική ενέργεια.
Γεωθερμικό πεδίο
Το γεωθερμικό πεδίο όπου εργάζεστε αντιστοιχεί στην έκταση της γης με υψηλότερη γεωθερμική κλίση από το κανονικό. Δηλαδή, μεγαλύτερη αύξηση της θερμοκρασίας σε βάθος. Αυτή η περιοχή με υψηλότερη γεωθερμική κλίση οφείλεται συνήθως στην ύπαρξη ενός υδροφορέα που περιορίζεται με ζεστό νερό και ο οποίος αποθηκεύεται και περιορίζεται από ένα αδιαπέραστο στρώμα που διατηρεί όλη τη θερμότητα και την πίεση. Αυτό είναι γνωστό ως γεωθερμική δεξαμενή και από εδώ εξάγεται αυτή η θερμότητα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Γεωθερμικά πηγάδια εξαγωγής θερμότητας που συνδέονται με το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας βρίσκονται σε αυτά τα γεωθερμικά πεδία. Ο ατμός εξάγεται μέσω δικτύου σωλήνων και διοχετεύεται στο εργοστάσιο όπου η θερμική ενέργεια του ατμού μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια και στη συνέχεια σε ηλεκτρική ενέργεια.
Διαδικασία παραγωγής
Η διαδικασία παραγωγής ξεκινά με την εξαγωγή του μίγματος ατμού και νερού από τη γεωθερμική δεξαμενή. Μόλις μεταφερθεί στο εργοστάσιο, ο ατμός διαχωρίζεται από το γεωθερμικό νερό χρησιμοποιώντας εξοπλισμό ονομάζεται κυκλωνικός διαχωριστής. Όταν εξάγεται ο ατμός, το νερό επιστρέφει στην επιφάνεια και πάλι στη δεξαμενή για να θερμανθεί ξανά (ως εκ τούτου είναι ανανεώσιμη πηγή).
Ο εξαγόμενος ατμός διοχετεύεται στο εργοστάσιο και ενεργοποιεί μια τουρμπίνα του οποίου ο ρότορας περιστρέφεται στο a 3 περιστροφές ανά λεπτό, η οποία με τη σειρά της ενεργοποιεί τη γεννήτρια, όπου η τριβή με το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. 13800 βολτ βγαίνουν από τη γεννήτρια η οποία όταν μεταφέρεται στους μετασχηματιστές, μετατρέπονται σε 115000 βολτ. Αυτή η ενέργεια εισάγεται στις γραμμές υψηλής ισχύος για αποστολή στους υποσταθμούς και από εκεί στα υπόλοιπα σπίτια, εργοστάσια, σχολεία και νοσοκομεία.
Ο γεωθερμικός ατμός επανασυμπυκνώνεται και επανεγχέεται στο υπέδαφος μετά την περιστροφή του στροβίλου. Αυτή η διαδικασία κάνει το νερό να θερμαίνεται ξανά στη γεωθερμική δεξαμενή και το καθιστά ανανεώσιμη ενέργεια εξαγωγής, αφού όταν ξαναθερμανθεί θα μετατραπεί σε ατμό και θα γυρίσει ξανά τον στρόβιλο. Για όλα αυτά, μπορεί να ειπωθεί ότι η γεωθερμική ενέργεια είναι μια καθαρή, κυκλική, ανανεώσιμη και βιώσιμη ενέργεια, καθώς με την επανεγχύση ο πόρος με τον οποίο παράγεται η ενέργεια επαναφορτίζεται. Εάν το διαχωρισμένο νερό και ο συμπυκνωμένος ατμός δεν εγχυθούν ξανά στη γεωθερμική δεξαμενή, δεν θα θεωρηθεί ανανεώσιμη ενέργεια, αφού, όταν εξαντληθεί ο πόρος, δεν θα μπορούσε να εξαχθεί πλέον ατμός.
Τύποι γεωθερμικών σταθμών παραγωγής ενέργειας
Υπάρχουν τρεις τύποι γεωθερμικών σταθμών παραγωγής ενέργειας.
Ξηρές εγκαταστάσεις ατμού
Αυτά τα πάνελ έχουν απλούστερο και παλαιότερο σχεδιασμό. Είναι αυτοί που χρησιμοποιούν ατμό απευθείας σε θερμοκρασία περίπου 150 μοίρες ή περισσότερο για την κίνηση του στροβίλου και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Φυτά Steam Flash
Αυτά τα φυτά λειτουργούν αυξάνοντας το ζεστό νερό υψηλής πίεσης μέσω των φρεατίων και εισάγοντας το σε δεξαμενές χαμηλής πίεσης. Όταν η πίεση μειωθεί, μέρος του νερού εξατμίζεται και διαχωρίζεται από το υγρό για την κίνηση του στροβίλου. Όπως και στις άλλες περιπτώσεις, η περίσσεια υγρού νερού και ο συμπυκνωμένος ατμός επιστρέφονται στη δεξαμενή.
Δυαδικοί κύκλοι
Αυτά είναι τα πιο μοντέρνα και μπορούν να λειτουργήσουν σε θερμοκρασίες υγρού μόνο 57 μοίρες. Το νερό είναι μόνο μέτρια ζεστό και περνά παράλληλα με ένα άλλο υγρό που έχει πολύ χαμηλότερο σημείο βρασμού από το νερό. Με αυτόν τον τρόπο, όταν έρχεται σε επαφή με νερό, ακόμη και σε θερμοκρασία μόλις 57 βαθμών, εξατμίζεται και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κίνηση των στροβίλων.
Με αυτές τις πληροφορίες, σίγουρα δεν υπάρχουν αμφιβολίες για τη λειτουργία ενός γεωθερμικού σταθμού.
Πώς λειτουργεί η θερμική θέρμανση; Σας λέμε:
