Świat energii odnawialnych staje się coraz bardziej pusty na rynkach międzynarodowych ze względu na jego wysoką konkurencyjność i coraz większą wydajność. Istnieją różne rodzaje energii odnawialnej (jak myślę, że wszyscy wiemy), ale prawdą jest, że w ramach energii odnawialnych znajdujemy bardziej „znane”, takie jak energia słoneczna i wiatrowa, a inne mniej znane, takie jak energia geotermalna i biomasy.
W tym poście opowiem o wszystkim, co dotyczy energii geotermalnej. Od co to jest, jak działa oraz jakie są zalety i wady w świecie energii odnawialnej.
Co to jest energia geotermalna?
Energia geotermalna to rodzaj energii odnawialnej, na której się opiera w wykorzystaniu ciepła, które istnieje w podglebiu naszej planety. Oznacza to, że wykorzystaj ciepło wewnętrznych warstw Ziemi i wygeneruj za jego pomocą energię. Energie odnawialne zwykle wykorzystują elementy zewnętrzne, takie jak woda, powietrze i światło słoneczne. Jednak energia geotermalna tak jedyny, który wymyka się tej zewnętrznej normie.
Źródło: https://www.emaze.com/@ALRIIROR/Presentation-Name
Widzisz, głęboko pod ziemią, po której stąpamy, znajduje się gradient temperatury. Oznacza to, że temperatura Ziemi wzrośnie, gdy schodzimy i zbliżamy się do jądra Ziemi. Prawdą jest, że najgłębsze sondowania, do których człowiek był w stanie dotrzeć, nie przekraczają 12 km głębokości, ale wiemy, że gradient termiczny wzrasta temperatura gruntu od 2 ° C do 4 ° C na każde 100 metrów zejścia. Istnieją różne obszary planety, w których ten gradient jest znacznie większy, a wynika to z faktu, że w tym miejscu skorupa ziemska jest cieńsza. Dlatego najbardziej wewnętrzne warstwy Ziemi (takie jak płaszcz, który jest cieplejszy) znajdują się bliżej powierzchni Ziemi i zapewniają więcej ciepła.
Cóż, to powiedziawszy, brzmi świetnie, ale gdzie i jak jest wydobywana energia geotermalna?
Zbiorniki geotermalne
Jak wspomniałem wcześniej, istnieją obszary planety, w których gradient temperatury w głębi jest bardziej wyraźny niż w pozostałych miejscach. Powoduje to, że efektywność energetyczna i wytwarzanie energii poprzez wewnętrzne ciepło Ziemi są znacznie wyższe.
Zwykle potencjał produkcji energii geotermalnej jest znacznie mniejszy niż potencjał energii słonecznej (60 mW / m² dla energii geotermalnej w porównaniu do 340 mW / m² dla energii słonecznej). Jednak we wspomnianych miejscach o większym gradiencie termicznym, zwanych zbiornikami geotermalnymi, potencjał do produkcji energii jest znacznie większy (sięga 200 mW / m²). Ten wysoki potencjał produkcji energii powoduje nagromadzenie się ciepła w warstwach wodonośnych, które można wykorzystać do celów przemysłowych.
Aby wydobyć energię ze złóż geotermalnych, należy najpierw przeprowadzić realne badanie rynku, ponieważ koszt wiercenia ogromnie rośnie wraz z głębokością. Oznacza to, że gdy wiercimy głębiej w zwiększa się wysiłek, aby wydobyć ciepło na powierzchnię.
Wśród typów złóż geologicznych wyróżniamy trzy: gorącą wodę, suchą i gejzery
Zbiorniki ciepłej wody
Istnieją dwa rodzaje zbiorników ciepłej wody: źródła i podziemia. Te pierwsze mogą być używane jako kąpiele termalne, mieszając je trochę z zimną wodą, aby móc się w nich kąpać, ale mają problem z ich niewielkimi przepływami.
Z drugiej strony mamy podziemne warstwy wodonośne, które są zbiornikami wód o bardzo wysokich temperaturach i niewielkiej głębokości. Ten rodzaj wody może być używany aby móc wydobyć jego wewnętrzne ciepło. Możemy cyrkulować ciepłą wodę przez pompy, aby wykorzystać jej ciepło.
Jak przebiega eksploatacja zbiorników ciepłej wody? Aby wykorzystać energię wody termalnej, eksploatację należy prowadzić parzystą liczbą studni, tak aby z każdych dwóch studni pozyskiwana była woda termalna, która po schłodzeniu była zawracana wtryskowo do warstwy wodonośnej. na dół. Ten rodzaj eksploatacji charakteryzuje strlub prawie nieskończony czas trwania ponieważ prawdopodobieństwo wyczerpania tego zbiornika termicznego jest prawie zerowe, ponieważ woda jest wtryskiwana z powrotem do warstwy wodonośnej. Woda utrzymuje stały przepływ, a ilość wody się nie zmienia, dzięki czemu nie zubażamy istniejącej wody w warstwie wodonośnej, ale jej kaloryczność wykorzystujemy do ogrzewania i innych. Ma to również wielką zaletę, ponieważ widzimy, że nie ma rodzaju zanieczyszczenia, ponieważ zamknięty obieg wody nie pozwala na żaden wyciek.
W zależności od temperatury, w jakiej znajdziemy wodę w zbiorniku, pozyskiwana energia geotermalna będzie pełnić różne funkcje:
Woda termalna w wysokich temperaturach
Znajdujemy wody o temperaturze ok do 400 ° C, a na powierzchni wytwarzana jest para. Za pomocą turbiny i alternatora można generować energię elektryczną i rozprowadzać ją do miast za pośrednictwem sieci.
Woda termalna o średnich temperaturach
Ta woda termalna znajduje się w warstwach wodonośnych o niższej temperaturze, co najwyżej osiągają 150 ° C. Dlatego konwersja pary wodnej na energię elektryczną odbywa się z mniejszą wydajnością i musi być wykorzystywana za pomocą lotnego płynu.
Woda termalna w niskich temperaturach
Te depozyty mają woda o temperaturze około 70 ° C więc jego ciepło pochodzi wyłącznie z gradientu geotermalnego.
Woda termalna o bardzo niskiej temperaturze
Znajdujemy wody, których temperatury maksymalnie osiągnąć 50 ° C. Energia geotermalna, którą można uzyskać z tego rodzaju wody, pomaga nam pokryć niektóre potrzeby domowe, takie jak ogrzewanie domu.
Suche pola
Suche zbiorniki to obszary, w których skała jest sucha i bardzo gorąca. W tego typu lokatach nie ma płynów, które przenoszą energię geotermalną lub jakiekolwiek przepuszczalne materiały. To specjaliści wprowadzają tego typu czynniki, aby móc przenosić ciepło. Złoża te charakteryzują się niższą wydajnością i wyższymi kosztami produkcji.
Jak pozyskujemy energię geotermalną z tych pól? Aby uzyskać odpowiednią wydajność i uzyskać korzyści ekonomiczne, potrzebny jest obszar pod ziemią, który nie jest zbyt głęboki (ponieważ koszty operacyjne znacznie rosną wraz ze wzrostem głębokości) i który zawiera suche materiały lub kamienie, ale w bardzo wysokich temperaturach. Ziemia jest wiercona, aby dotrzeć do tych materiałów, a do wiercenia wtryskiwana jest woda. Kiedy ta woda jest wtryskiwana, powstaje kolejny otwór, przez który usuwamy gorącą wodę, aby wykorzystać jej energię.
Wadą tego typu złóż jest to, że technologia i materiały do wykonywania tej praktyki nadal są nieopłacalne ekonomicznie, więc trwają prace nad jego rozwojem i ulepszaniem.
Złoża gejzerów
Gejzery to gorące źródła, które w naturalny sposób wypluwają smugi pary i gorącej wody. Jest ich bardzo mało na planecie. Ze względu na swoją wrażliwość gejzery występują w środowiskach, w których ich szacunek i troska muszą być wysokie, aby nie spowodować pogorszenia ich wyników.
Aby wydobyć ciepło ze zbiorników gejzeru, jego ciepło musi być bezpośrednio zagospodarowane za pomocą turbin w celu uzyskania energii mechanicznej. Problem z tego typu ekstrakcjami polega na tym ponowne wtryskiwanie wody już w niskiej temperaturze powoduje ochłodzenie magmy i ich wyczerpanie. Przeanalizowano również, że wtryskiwanie zimnej wody i chłodzenie magm powodują niewielkie, ale częste trzęsienia ziemi.
Zastosowania energii geotermalnej
Widzieliśmy rodzaje zbiorników do wydobywania energii geotermalnej, ale nie przeanalizowaliśmy jeszcze zastosowań, jakie można im nadać. Obecnie energię geotermalną można wykorzystać w wielu aspektach naszego codziennego życia. Może służyć do ogrzewania i tworzenia odpowiednich warunków w szklarniach oraz do ogrzewania domów i centrów handlowych.
Może być również używany do chłodzenia i produkcji ciepłej wody użytkowej. Generalnie wykorzystuje się energię geotermalną uzdrowiska, ogrzewanie i ciepła woda, wytwarzanie energii elektrycznej, do wydobywania minerałów oraz w rolnictwie i akwakulturze.
Zalety energii geotermalnej
- Pierwszą rzeczą, na którą musimy zwrócić uwagę, jeśli chodzi o zalety energii geotermalnej, jest to, że jest to rodzaj energia odnawialna, więc jest uważana za czystą energię. Jego eksploatacja i wykorzystanie energii nie generuje emisji gazów cieplarnianych, a zatem nie niszczy warstwy ozonowej ani nie przyczynia się do nasilenia skutków zmian klimatycznych.
- Ani wytwarza odpady.
- Koszty wytwarzania energii elektrycznej z tego rodzaju energii są bardzo niskie. Są tańsze niż w elektrowniach węglowych czy atomowych.
- Uważa się, że ilość energii geotermalnej, jaką można wytworzyć na świecie, jest wyższa niż w przypadku całej ropy, gazu ziemnego, uranu i węgla razem wziętych.
Wady energii geotermalnej
Wreszcie, ponieważ nie wszystko jest ładne, musimy przeanalizować wady wykorzystania energii geotermalnej.
- Jedną z największych wad jest to, że wciąż ma niewielki rozwój technologiczny. W rzeczywistości dzisiaj Prawie nie ma wzmianki o odnawialnych źródłach energii.
- Podczas jego eksploatacji istnieje ryzyko ewentualnych wycieków siarkowodór i arsenktóre są substancjami zanieczyszczającymi.
- Ograniczenie terytorialne oznacza, że elektrownie geotermalne muszą być instalowane tylko na obszarach, gdzie ciepło podłoża jest bardzo wysokie. Ponadto wyprodukowana energia musi zostać zużyta na terytorium, na którym jest wydobywana, Nie można go transportować do bardzo odległych miejsc, ponieważ utraciłby wydajność.
- Wyposażenie elektrowni geotermalnych powoduje duże wpływ na krajobraz.
- Energia geotermalna sama w sobie nie jest energią niewyczerpaną, ponieważ ciepło na Ziemi się wyczerpuje.
- Na niektórych obszarach, na których pozyskuje się tę energię, w wyniku wtryskiwania wody występują niewielkie trzęsienia ziemi.
Jak widać, energia geotermalna, mimo że nie jest tak dobrze znana, ma wiele funkcji i nieskończoną liczbę cech, które należy wziąć pod uwagę w przyszłości energetycznej.
Odkryj inne rodzaje odnawialnych źródeł energii:
