地熱エネルギーについて知っておくべきことすべて

地熱発電所

再生可能エネルギーの世界は、その高い競争力とますます効率の向上により、国際市場でますます空洞化しています。 再生可能エネルギーにはさまざまな種類がありますが(私たち全員が知っていると思いますが)、再生可能エネルギーの中には、太陽エネルギーや風力エネルギーなどのより「有名な」ものや、あまり知られていないものがあります。 地熱エネルギー とバイオマス。

この投稿では、地熱エネルギーに関連するすべてについて話します。 以来 それが何であるか、それがどのように機能するか、そして再生可能エネルギーの世界におけるその長所と短所。

地熱エネルギーとは何ですか?

地熱エネルギーは、に基づいている再生可能エネルギーの一種です 私たちの惑星の下層土に存在する熱の使用において。 つまり、の熱を使用します 地球の内層 そしてそれでエネルギーを生成します。 再生可能エネルギーは通常、水、空気、太陽光などの外部要素を使用します。 しかし、地熱エネルギーは この外部の規範から逃れる唯一のもの。

地熱エネルギーの抽出方法

出典:https://www.emaze.com/@ALRIIROR/Presentation-Name

ほら、私たちが踏む地面の奥深くに温度勾配があります。 つまり、私たちが降下して地球の核に近づくにつれて、地球の温度は上昇します。 人間が到達できた最も深い音は深さ12kmを超えないのは事実ですが、温度勾配が増加することはわかっています。 降下する2メートルごとの地面の温度は4°Cから100°Cの間です。 この勾配がはるかに大きい惑星のさまざまな領域があります、そしてそれは地球の地殻がその時点でより薄いという事実によるものです。 したがって、地球の最も内側の層(より高温のマントルなど)は地球の表面に近く、より多くの熱を提供します。

そうですね、それは素晴らしいことのように聞こえますが、地熱エネルギーはどこでどのように抽出されますか?

地熱貯留層

私が前に述べたように、深さの温度勾配が他の場所よりも顕著である惑星の領域があります。 これにより、エネルギー効率と地球の内部熱によるエネルギーの生成がはるかに高くなります。

通常、 地熱エネルギー生産の可能性 太陽エネルギーの可能性よりはるかに小さい (地熱の場合は60 mW /m²、太陽光の場合は340 mW /m²)。 ただし、地熱貯留層と呼ばれる、温度勾配が大きい前述の場所では、エネルギー生産の可能性がはるかに高くなります(200 mW /m²に達します)。 エネルギー生産のこの高い可能性は、工業的に利用できる帯水層に熱の蓄積を生み出します。

地熱貯留層からエネルギーを抽出するためには、掘削のコストが深さとともに非常に増大するため、最初に実行可能な市場調査を実施する必要があります。 つまり、より深く掘り下げると 表面に熱を抽出するための努力が増加します。

地質堆積物の種類の中には、お湯、乾物、間欠泉のXNUMXつがあります。

貯水池

貯湯池にはXNUMXつのタイプがあります。 ソースとアンダーグラウンドのもの。 前者は温泉として使用でき、冷水と少し混ぜて入浴できますが、流量が少ないという問題があります。

一方、地下帯水層は非常に高温で水深が浅い貯水池です。 このタイプの水を使用できます その内部の熱を抽出することができるように。 お湯をポンプで循環させ、その熱を利用することができます。

温泉-貯湯器

貯水池の開発はどのように行われていますか? 温泉水のエネルギーを利用できるようにするには、XNUMXつの井戸ごとに温泉水が得られ、注入によって帯水層に戻されるように、偶数の井戸で利用する必要があります。冷却した。 このタイプのエクスプロイテーションは、pまたはほぼ無限の時間 水が帯水層に注入されて戻るため、その熱源を使い果たす確率はほとんどゼロです。 水は一定の流量を保ち、水量も変わらないため、帯水層の既存の水を枯渇させることはありませんが、その発熱量を暖房などに利用しています。 また、閉水回路では漏れがないため、汚染の種類がないという大きな利点があります。

貯水池内の水を見つける温度に応じて、抽出される地熱エネルギーにはさまざまな機能があります。

高温の温泉水

気温が 400°Cまでで、表面に蒸気が発生します。 タービンとオルタネーターを使用して、電気エネルギーを生成し、ネットワークを介して都市に分配することができます。

中温の温泉水

この温泉水は、気温の低い帯水層に見られます。 せいぜい150°Cに達する。 そのため、水蒸気から電気への変換は効率が低く、揮発性の流体を利用する必要があります。

低温の温泉水

これらの預金は持っています 約70°Cの水 そのため、その熱は地熱勾配からのみ発生します。

非常に低温の温泉水

気温の高い水を見つける 最大リーチ50°C。 この種の水から得られる地熱エネルギーは、家庭用暖房などの家庭のニーズに対応するのに役立ちます。

地熱エネルギー

乾燥した畑

乾いた貯水池は、岩が乾燥していて非常に高温になっている地域です。 このタイプの預金では 地熱エネルギーやあらゆる種類の浸透性物質を運ぶ流体はありません。 熱を伝達できるようにするためにこれらのタイプの要因を導入するのは専門家です。 これらの鉱床は、より低い収量とより高い生産コストを持っています。

これらのフィールドから地熱エネルギーをどのように抽出しますか? 十分な性能を発揮し、経済的利益を得るには、深すぎず(深さが増すにつれて運用コストが大幅に増加するため)、乾燥した材料または石があり、非常に高温である地下領域が必要です。 地球はこれらの材料に到達するために掘削され、水が掘削に注入されます。 この水を注入するとき、私たちがそのエネルギーを利用するために熱湯を取り除くために別の穴が開けられます。

このタイプの預金の不利な点は、この慣行を実行するための技術と材料がまだ 経済的に実行不可能であり、 そのため、その開発と改善に取り組んでいます。

間欠泉鉱床

間欠泉は、蒸気とお湯の噴煙を自然に噴出する温泉です。 地球上にはほとんどありません。 間欠泉は感度が高いため、次のような環境で見られます 彼らのパフォーマンスを低下させないように、彼らの尊敬と注意は高くなければなりません。

間欠泉。 地熱エネルギー

間欠泉の貯水池から熱を抽出するために、その熱は、機械的エネルギーを得るためにタービンによって直接利用されなければなりません。 このタイプの抽出の問題は、 すでに低温になっている水の再注入はマグマを冷やし、それらを使い果たします。 また、冷水の注入とマグマの冷却により、小さいながらも頻繁に地震が発生することも分析されています。

地熱エネルギーの利用

地熱エネルギーを抽出するための貯留層の種類を見てきましたが、それらに与えることができる用途についてはまだ分析していません。 今日、地熱エネルギーは私たちの日常生活の多くの側面で利用することができます。 温室内の暖房と適切な条件の作成、および住宅やショッピングセンターの暖房の提供に使用できます。

また、冷却や家庭用温水の生産にも使用できます。 一般的に地熱エネルギーは スパ、暖房とお湯、発電、ミネラルの抽出、農業と水産養殖。

地熱エネルギーの利点

  • 地熱エネルギーの利点に関して私たちが最初に強調しなければならないことは、それが一種の 再生可能エネルギーなので、クリーンエネルギーと見なされます。 そのエネルギーの利用と使用は温室効果ガスの排出を引き起こさないため、オゾン層を損傷したり、気候変動の影響を増大させたりすることはありません。
  • どちらの 廃棄物を生成します。
  • このタイプのエネルギーから電気エネルギーを生成するコストは非常に安いです。 それらは石炭火力発電所や原子力発電所よりも安いです。
  • 世界で発生する可能性のある地熱エネルギーの量は、すべての石油、天然ガス、ウラン、石炭を合わせたものよりも多いと考えられています。

地熱エネルギー抽出

地熱エネルギーのデメリット

最後に、すべてが美しいわけではないので、地熱エネルギーの使用の欠点を分析する必要があります。

  • 大きな欠点のXNUMXつは、まだ技術開発がほとんどないことです。 実際、今日 再生可能エネルギーがリストされている場合、それはほとんど言及されていません。
  • の可能性のあるリークの悪用中にリスクがあります 硫化水素とヒ素、汚染物質です。
  • 地域の制限により、地熱発電所は下層土の熱が非常に高い地域にのみ設置する必要があります。 さらに、生成されたエネルギーは、それが抽出される領域で消費される必要があります。 効率が低下するため、非常に離れた場所に輸送することはできません。
  • 地熱発電所の設備は大きな原因になります 景観への影響。
  • 地熱エネルギーは、地球の熱が枯渇しているため、それ自体が無尽蔵のエネルギーではありません。
  • このエネルギーが抽出される一部の地域では、水の注入の結果として小さな地震が発生します。

ご覧のとおり、地熱エネルギーはあまり知られていませんが、エネルギーの未来を考慮した多くの機能と無限の特性を備えています。

他の種類の再生可能エネルギーを発見してください。

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