מהי וכיצד פועלת תחנת כוח גיאותרמית?

תחנת כוח גיאותרמית

אנרגיה גיאותרמית היא סוג של אנרגיה מתחדשת המסוגלת לרתום את החום מהאדמה לכדור הבניין ולהשיג מים חמים בצורה אקולוגית יותר. זהו אחד המקורות המתחדשים פחות, אבל התוצאות שלה מדהימות מאוד.

האנרגיה הזו יש לייצר אותו במפעל גיאותרמי, אך מהו מפעל גיאותרמי וכיצד הוא עובד?

תחנת כוח גיאותרמית

פליטת גז מתחנת כוח גיאותרמית

תחנת כוח גיאותרמית היא מתקן בו מופק חום מכדור הארץ לייצור אנרגיה מתחדשת. פליטת פחמן דו חמצני לאטמוספירה מייצור אנרגיה מסוג זה היא כ 45 גרם בממוצע. זֶה מהווה פחות מ -5% מהפליטות תואם במפעלי שריפת דלק מאובנים, כך שהוא יכול להיחשב לאנרגיה נקייה.

היצרניות הגדולות בעולם של אנרגיה גיאותרמית הן ארצות הברית, הפיליפינים ואינדונזיה. יש לקחת בחשבון כי אנרגיה גיאותרמית, אף על פי שהיא מתחדשת, היא אנרגיה מוגבלת. זה מוגבל, לא בגלל שהחום של כדור הארץ הולך להתרוקן (רחוק ממנו), אבל אפשר לחלץ אותו בצורה קיימאית רק בחלקים מסוימים של כדור הארץ בהם הפעילות התרמית הארצית חזקה יותר. זה על אותם "נקודות חמות" שבהן ניתן להפיק יותר אנרגיה ליחידת שטח.

מכיוון שהידע על אנרגיה גיאותרמית אינו מתקדם במיוחד, העמותה לאנרגיה גיאותרמית מעריכה שהוא נרתם רק כיום 6,5% מהפוטנציאל העולמי של אנרגיה זו.

משאבי אנרגיה גיאותרמית

מאגר אנרגיה גיאותרמית

מכיוון שקליפת כדור הארץ משמשת כשכבת בידוד, על מנת להשיג אנרגיה גיאותרמית, יש לנקב את כדור הארץ בעזרת צינורות, מאגמה או מים. זה מאפשר פליטת פנים ולכידתו דרך תחנות הכוח הגיאותרמיות.

ייצור חשמל גיאותרמי דורש טמפרטורות גבוהות שיכול להגיע רק מהחלקים העמוקים ביותר של כדור הארץ. כדי לא לאבד את החום במהלך ההובלה לצמח, יש לבנות צינורות מגמטיים, אזורי מעיינות חמים, זרימה הידרותרמית, בארות מים או שילוב של כולם.

כמות המשאבים הזמינים מאנרגיה מסוג זה הוא גדל עם העומק אליו הוא נקדח והקרבה לקצוות הלוחות. במקומות אלה הפעילות הגיאותרמית גדולה יותר, ולכן יש חום שמיש יותר.

כיצד פועלת תחנת כוח גיאותרמית?

הפעלת תחנת כוח גיאותרמית מבוססת על פעולה מורכבת למדי הפועלת בה מערכת צמח-שדה. במילים אחרות, אנרגיה מופקת מחלקו הפנימי של כדור הארץ ומועברת אל המפעל בו נוצר החשמל.

שדה גיאותרמי

אזור מאגר גיאותרמי

השדה הגיאותרמי בו אתה עובד תואם את שטח הקרקע עם שיפוע גיאותרמי גבוה מהרגיל. כלומר, עלייה גדולה יותר בטמפרטורה בעומק. אזור זה עם שיפוע גיאותרמי גבוה יותר נובע בדרך כלל מקיומו של אקוויפר המוגבל במים חמים ואשר מאוחסן ומוגבל על ידי שכבה אטומה השומרת על כל החום והלחץ. זה ידוע כמאגר גיאותרמי ומכאן מופק החום הזה לייצור חשמל.

בארות מיצוי חום גיאותרמי המתחברות לתחנת הכוח ממוקמות בשדות גיאותרמיים אלה. הקיטור מופק דרך רשת צינורות ומובל אל הצמח בו אנרגיית החום של הקיטור מומרת לאנרגיה מכנית ובהמשך לאנרגיה חשמלית.

תהליך דור

תהליך הייצור מתחיל בהפקת תערובת הקיטור והמים מהמאגר הגיאותרמי. לאחר שנלקח לצמח, מופרדים האדים מהמים הגיאותרמיים באמצעות ציוד נקרא מפריד ציקלוני. כאשר מוציאים את האדים, המים מוחזרים שוב לפני השטח למאגר כדי לחמם מחדש (ומכאן שהם מקור מתחדש).

הקיטור המופק מובל לצמח ומפעיל טורבינה שהרוטור שלה מסתובב ב 3 סיבובים לדקה, אשר בתורו מפעיל את הגנרטור, שם החיכוך עם השדה האלקטרומגנטי הופך אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית. מהגנרטור יוצאים 13800 וולט שכאשר מועברים לשנאים, הם מומרים ל -115000 וולט. אנרגיה זו מוחדרת בקווי החשמל הגבוהים שיש לשלוח לתחנות המשנה ומשם לשאר הבתים, המפעלים, בתי הספר ובתי החולים.

הקיטור הגיאותרמי מתעבה מחדש ומוחדר מחדש לקרקעית לאחר הפיכת הטורבינה. תהליך זה הופך את המים לחימום מחודש במאגר הגיאותרמי והופכים אותם להפקת אנרגיה מתחדשת, מכיוון שכשמחממים אותם מחדש הם יהפכו לאדים ויהפכו את הטורבינה שוב. על כל אלה, ניתן לומר כי אנרגיה גיאותרמית זו אנרגיה נקייה, מחזורית, מתחדשת ומקיימת, שכן עם הזרקה מחדש נטען המשאב איתו נוצרת האנרגיה. אם המים המופרדים והקיטור המעובה לא היו מוזרקים מחדש למאגר הגיאותרמי, הם לא היו נחשבים לאנרגיה מתחדשת, מכיוון שברגע שמיצוי המשאב לא ניתן היה להפיק קיטור נוסף.

סוגי תחנות כוח גיאותרמיות

ישנם שלושה סוגים של תחנות כוח גיאותרמיות.

צמחי קיטור יבשים

צמח גיאותרמי אדים יבש

לוחות אלה יש עיצוב פשוט וישן יותר. הם אלה המשתמשים בקיטור ישירות בטמפרטורה של בערך 150 מעלות ומעלה להניע את הטורבינה ולהפיק חשמל.

מפעלי קיטור פלאש

תחנת כוח גיאותרמית של קיטור פלאש

צמחים אלה פועלים באמצעות העלאת המים החמים בלחץ גבוה דרך הבארות והכנסתם למיכלי לחץ נמוך. כאשר מורידים את הלחץ, חלק מהמים מתאדים ונפרדים מהנוזל כדי להניע את הטורבינה. כמו בהזדמנויות האחרות, עודפי המים הנוזלים והאדים המעובים מוחזרים למאגר.

מרכזי מחזור בינארי

תחנת כוח גיאותרמית במחזור בינארי

אלה הם המודרניים ביותר ויכולים לפעול בטמפרטורות נוזלים רק 57 מעלות. המים חמים בינוני בלבד ומועברים לצד נוזל אחר בעל נקודת רתיחה נמוכה בהרבה ממים. באופן זה, כאשר הוא בא במגע עם מים, אפילו בטמפרטורה של 57 מעלות בלבד, הוא מתאדה וניתן להשתמש בו בכדי להזיז את הטורבינות.

עם מידע זה, בוודאי אין ספק לגבי הפעלת תחנת כוח גיאותרמית.

כיצד פועלת חימום תרמי? אנו אומרים לך:

Artaculo relacionado:
חימום גיאותרמי

תוכן המאמר עומד בעקרונותינו של אתיקה עריכתית. כדי לדווח על שגיאה לחץ כאן.

היה הראשון להגיב

השאירו את התגובה שלכם

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם.

*

*

  1. אחראי לנתונים: מיגל אנחל גטון
  2. מטרת הנתונים: בקרת ספאם, ניהול תגובות.
  3. לגיטימציה: הסכמתך
  4. מסירת הנתונים: הנתונים לא יועברו לצדדים שלישיים אלא בהתחייבות חוקית.
  5. אחסון נתונים: מסד נתונים המתארח על ידי Occentus Networks (EU)
  6. זכויות: בכל עת תוכל להגביל, לשחזר ולמחוק את המידע שלך.