Atsinaujinančių energijos šaltinių pasaulis tampa vis tuštesnis tarptautinėse rinkose dėl savo didelio konkurencingumo ir vis didesnio efektyvumo. Yra įvairių rūšių atsinaujinančių energijos šaltinių (kaip aš manau, kad visi žinome), tačiau tiesa, kad atsinaujinančių energijos šaltinių srityje mes randame kai kuriuos „garsesnius“, tokius kaip saulės ir vėjo energija, o kitus mažiau žinomus kaip geotermine energija ir biomasė.
Šiame įraše kalbėsiu apie viską, kas susiję su geotermine energija. Nuo kas tai yra, kaip jis veikia ir kokie yra jo pranašumai bei trūkumai atsinaujinančios energijos pasaulyje.
Kas yra geoterminė energija?
Geoterminė energija yra atsinaujinančios energijos rūšis, kuri yra pagrįsta naudojant mūsų planetos podirvyje egzistuojančią šilumą. Tai yra, naudokite šilumą vidiniai Žemės sluoksniai ir kartu su ja generuoja energiją. Atsinaujinanti energija paprastai naudoja išorinius elementus, tokius kaip vanduo, oras ir saulės šviesa. Tačiau geoterminė energija yra vienintelis, kuris išvengia šios išorinės normos.
Šaltinis: https://www.emaze.com/@ALRIIROR/Presentation-Name
Matote, giliai po žeme yra temperatūros gradientas, ant kurio žingsniuojame. Tai yra, žemėjant žemyn ir artėjant prie Žemės šerdies, Žemės temperatūra padidės. Tiesa, kad giliausi zondai, kuriuos žmonėms pavyko pasiekti, neviršija 12 km, tačiau mes žinome, kad šilumos gradientas didėja žemės temperatūra tarp 2 ° C ir 4 ° C kiekvieniems 100 metrų, kuriais nusileidžiame. Yra įvairių planetos sričių, kuriose šis nuolydis yra daug didesnis, ir tai yra dėl to, kad tuo metu žemės pluta yra plonesnė. Todėl vidiniai Žemės sluoksniai (pvz., Karštesnė mantija) yra arčiau Žemės paviršiaus ir suteikia daugiau šilumos.
Na, tai pasakė, kad skamba puikiai, bet kur ir kaip gaunama geoterminė energija?
Geoterminiai rezervuarai
Kaip jau minėjau anksčiau, yra planetos sričių, kuriose šiluminis gradientas yra ryškesnis nei likusių vietų. Tai lemia, kad energijos efektyvumas ir energijos gamyba per vidinę Žemės šilumą yra daug didesnė.
Paprastai geoterminės energijos gamybos potencialas yra daug mažesnis nei saulės energijos potencialas (60 mW / m² geoterminiam, palyginti su 340 mW / m² saulės energijai). Tačiau tose vietose, kur šiluminis gradientas yra didesnis, vadinamuose geoterminiais rezervuarais, energijos gamybos potencialas yra daug didesnis (jis siekia 200 mW / m²). Šis didelis energijos gamybos potencialas sukuria vandens kaupimąsi vandeninguose sluoksniuose, kuriuos galima naudoti pramoniniu būdu.
Norint išgauti energiją iš geoterminių rezervuarų, pirmiausia reikia atlikti perspektyvų rinkos tyrimą, nes gręžimo kaina auga labai giliai. Tai yra, kai gilinamės į padidėja pastangos išgauti šilumą į paviršių.
Tarp geologinių telkinių tipų randame tris: karštą vandenį, sausą ir geizerius
Karšto vandens rezervuarai
Yra dviejų tipų karšto vandens rezervuarai: šaltinio ir pogrindžio. Pirmieji gali būti naudojami kaip terminės vonios, jas šiek tiek sumaišant su šaltu vandeniu, kad būtų galima jose išsimaudyti, tačiau kyla problemų dėl mažo srauto.
Kita vertus, turime požeminių vandeningųjų sluoksnių, kurie yra labai aukštų temperatūrų ir nedidelio gylio vandens telkiniai. Galima naudoti tokio tipo vandenį kad galėtų išgauti jo vidinę šilumą. Mes galime cirkuliuoti karštą vandenį per siurblius, kad išnaudotume jo šilumą.
Kaip atliekamas karšto vandens rezervuarų eksploatavimas? Kad būtų galima išnaudoti šiluminio vandens energiją, naudojimas turi būti atliekamas su lyginiu šulinių skaičiumi taip, kad už kiekvieną du šulinius gautų šiluminį vandenį ir, įpurškus, grąžintų į vandeningąjį sluoksnį. atvėsęs. Šiam išnaudojimo tipui būdingas parba beveik begalinė laiko trukmė kadangi šio terminio rezervuaro išnaudojimo tikimybė yra beveik lygi nuliui, nes vanduo įšvirkščiamas atgal į vandeningąjį sluoksnį. Vanduo palaiko pastovų srautą, o vandens kiekis nesikeičia, todėl neišeikvojame vandeningame vandenyne esančio vandens, tačiau jo kaloringumą naudojame šildymui ir kitiems. Tai taip pat turi didelį pranašumą, nes matome, kad nėra jokio užteršimo, nes uždara vandens grandinė neleidžia nutekėti.
Atsižvelgiant į temperatūrą, kurioje randame vandenį rezervuare, išgaunama geoterminė energija atliks skirtingas funkcijas:
Terminis vanduo esant aukštai temperatūrai
Randame vandenis, kurių temperatūra yra iki 400 ° C, o ant paviršiaus susidaro garai. Naudojant turbiną ir generatorių, elektros energija gali būti gaminama ir paskirstoma miestams per tinklus.
Terminis vanduo esant vidutinei temperatūrai
Šis terminis vanduo yra žemesnės temperatūros vandeninguose sluoksniuose, kurie, daugiausia jie pasiekia 150 ° C. Štai kodėl vandens garai virsta elektra mažesnio efektyvumo ir turi būti naudojami lakiu skysčiu.
Terminis vanduo žemoje temperatūroje
Šie indėliai turi vanduo apie 70 ° C taigi jo šiluma gaunama tik iš geoterminio gradiento.
Terminis vanduo labai žemoje temperatūroje
Randame vandenis, kurių temperatūra maksimaliai pasiekti 50 ° C. Geoterminė energija, kurią galima gauti naudojant tokio tipo vandenį, padeda mums patenkinti kai kuriuos buitinius poreikius, pavyzdžiui, namų šildymą.
Sausi laukai
Sausieji rezervuarai yra vietovės, kuriose uola yra sausa ir labai karšta. Šio tipo indėliuose nėra skysčių, perduodančių geoterminę energiją, ar bet kokios rūšies pralaidžios medžiagos. Būtent specialistai supažindina su tokio tipo veiksniais, kad galėtų perduoti šilumą. Šie indėliai turi mažesnį derlių ir didesnes gamybos sąnaudas.
Kaip iš šių laukų išgauti geoterminę energiją? Norint pasiekti tinkamų eksploatacinių savybių ir gauti ekonominės naudos, reikalingas ne per gilus plotas po žeme (nes eksploatacinės išlaidos didėja, kai gylis didėja) ir kuriame yra sausų medžiagų ar akmenų, bet esant labai aukštai temperatūrai. Gręžiama žemė, kad pasiektų šias medžiagas, o į gręžinius įpurškiamas vanduo. Įpurškus tą vandenį, padaroma kita skylė, per kurią pašaliname karštą vandenį, kad panaudotume jo energiją.
Šio tipo indėlių trūkumas yra tas, kad technologijos ir medžiagos šiai praktikai atlikti vis dar yra yra ekonomiškai neperspektyvūs, todėl dirbama prie jo tobulinimo ir tobulinimo.
Geizerių telkiniai
Geizeriai yra karštosios versmės, kurios natūraliai išpurškia garų ir karšto vandens pluoštus. Planetoje jų yra labai nedaug. Dėl savo jautrumo geizeriai randami aplinkoje, kurioje jų pagarba ir rūpestis turi būti didelis, kad nepablogėtų jų veikla.
Norint išgauti šilumą iš geizerių rezervuarų, jos šilumą reikia tiesiogiai panaudoti turbinomis, kad gautų mechaninę energiją. Šio tipo ištraukimo problema yra ta išpylus vandenį jau žemoje temperatūroje, magmos atvėsta ir baigiasi. Taip pat buvo išanalizuota, kad įpurškus šalto vandens ir atvėsinus magmas, atsiranda nedideli, bet dažni žemės drebėjimai.
Geoterminės energijos naudojimas
Mes matėme geoterminės energijos gavybos rezervuarų tipus, tačiau dar neanalizavome jų panaudojimo būdų. Šiandien geoterminė energija gali būti panaudota daugeliu mūsų kasdienio gyvenimo aspektų. Jis gali būti naudojamas šildyti ir sukurti tinkamas sąlygas šiltnamiuose bei šildyti namus ir prekybos centrus.
Jis taip pat gali būti naudojamas aušinimui ir buitinio karšto vandens gamybai. Paprastai geoterminė energija yra naudojama SPA, šildymas ir karštas vanduo, elektros energijos gamyba mineralų gavybai, žemės ūkiui ir akvakultūrai.
Geoterminės energijos pranašumai
- Pirmas dalykas, kurį turime pabrėžti dėl geoterminės energijos pranašumų, yra tai, kad jis yra tam tikros rūšies atsinaujinanti energija, todėl ji laikoma švaria energija. Jo naudojimas ir energijos naudojimas neišskiria šiltnamio efektą sukeliančių dujų, todėl nepažeidžia ozono sluoksnio ir nepadidina klimato kaitos poveikio.
- Nei gamina atliekas.
- Elektros energijos gamybos iš šios rūšies energijos sąnaudos yra labai pigios. Jie yra pigesni nei anglies ar atominėse elektrinėse.
- Manoma, kad geoterminės energijos kiekis, kuris gali būti generuojamas pasaulyje, yra didesnis nei visos naftos, gamtinių dujų, urano ir akmens anglių kartu.
Geoterminės energijos trūkumai
Galiausiai, kadangi ne viskas yra gražu, turime išanalizuoti geoterminės energijos naudojimo trūkumus.
- Vienas iš didžiausių trūkumų yra tas, kad jis vis dar mažai vystomas. Iš tikrųjų šiandien Vargu ar ji minima, kai išvardijami atsinaujinantys šaltiniai.
- Eksploatuojant yra rizika, kad gali nutekėti vandenilio sulfidas ir arsenas, kurios yra teršiančios medžiagos.
- Teritorinis apribojimas reiškia, kad geoterminės jėgainės turi būti įrengtos tik tose vietose, kur podirvio šiluma yra labai didelė. Be to, pagaminta energija turi būti suvartojama toje teritorijoje, kurioje ji išgaunama, Jo negalima gabenti į labai atokias vietas, nes prarastų efektyvumą.
- Geoterminių elektrinių įrenginiai sukelia daug kraštovaizdžio poveikis.
- Geoterminė energija savaime nėra neišsenkanti energija, nes Žemės šiluma senka.
- Kai kuriose vietovėse, kuriose išgaunama ši energija, įpurškiant vandenį įvyksta nedideli žemės drebėjimai.
Kaip matote, geoterminė energija, nepaisant to, kad ji nėra taip gerai žinoma, turi daugybę funkcijų ir begalę savybių, į kurias reikia atsižvelgti energijos ateities atžvilgiu.
Atraskite kitas atsinaujinančios energijos rūšis:
