Lumea energiilor regenerabile devine din ce în ce mai goală pe piețele internaționale datorită competitivității sale ridicate și a eficienței din ce în ce mai mari. Există diferite tipuri de energii regenerabile (așa cum cred că știm cu toții), dar este adevărat că în cadrul energiilor regenerabile, găsim unele mai „faimoase”, cum ar fi energia solară și eoliană, iar altele mai puțin cunoscute ca energie geotermală și biomasă.
În această postare voi vorbi despre tot ceea ce ține de energia geotermală. De cand ce este, cum funcționează și avantajele și dezavantajele sale în lumea energiei regenerabile.
Ce este energia geotermală?
Energia geotermală este un tip de energie regenerabilă care se bazează în utilizarea căldurii care există în subsolul planetei noastre. Adică folosiți căldura straturilor interioare ale Pământului și generați energie cu ea. Energiile regenerabile folosesc în mod normal elemente externe, cum ar fi apa, aerul și lumina soarelui. Cu toate acestea, energia geotermală este singura care scapă de această normă externă.
Sursă: https://www.emaze.com/@ALRIIROR/Presentation-Name
Vedeți, există un gradient de temperatură adânc sub pământul pe care îl călcăm. Adică, temperatura Pământului va crește pe măsură ce coborâm și ne apropiem de miezul Pământului. Este adevărat că cele mai profunde sondaje pe care oamenii au reușit să le atingă nu depășesc 12 km adâncime, dar știm că gradientul termic crește temperatura solului între 2 ° C și 4 ° C pentru fiecare 100 de metri pe care coborâm. Există diverse zone ale planetei în care acest gradient este mult mai mare și se datorează faptului că scoarța terestră este mai subțire în acel moment. Prin urmare, straturile cele mai interioare ale Pământului (cum ar fi mantaua, care este mai fierbinte) sunt mai aproape de suprafața Pământului și oferă mai multă căldură.
Ei bine, asta a spus că sună grozav, dar unde și cum se extrage energia geotermală?
Rezervoare geotermale
După cum am menționat anterior, există zone ale planetei în care gradientul termic în profunzime este mai pronunțat decât restul locurilor. Acest lucru face ca eficiența energetică și generarea de energie prin căldura internă a Pământului să fie mult mai mari.
De obicei, potențialul de producere a energiei geotermale este mult mai puțin decât potențialul energiei solare (60 mW / m² pentru geotermie comparativ cu 340 mW / m² pentru energie solară). Cu toate acestea, în locurile menționate în care gradientul termic este mai mare, numite rezervoare geotermale, potențialul de producere a energiei este mult mai mare (atinge 200 mW / m²). Acest potențial ridicat de producere a energiei creează o acumulare de căldură în acvifere care pot fi exploatate industrial.
Pentru a extrage energia din rezervoarele geotermale, este mai întâi necesar să se efectueze un studiu de piață viabil, deoarece costul forajului crește enorm cu adâncimea. Adică, pe măsură ce străpungem mai adânc în efortul de extragere a căldurii la suprafață este crescut.
Dintre tipurile de depozite geologice găsim trei: apă caldă, uscată și gheizere
Rezervoare de apă caldă
Există două tipuri de rezervoare de apă caldă: cele de sursă și subterane. Primele pot fi folosite ca băi termale, amestecându-le puțin cu apă rece pentru a putea face baie în ele, dar are problema debitelor mici.
Pe de altă parte, avem acvifere subterane care sunt rezervoare de ape care sunt la temperaturi foarte ridicate și la adâncime mică. Se poate folosi acest tip de apă pentru a-i putea extrage căldura internă. Putem circula apa fierbinte prin pompe pentru a profita de căldura sa.
Cum se realizează exploatarea rezervoarelor de apă caldă? Pentru a putea profita de energia apei termale, exploatarea trebuie făcută cu un număr par de fântâni, astfel încât pentru fiecare două fântâni să se obțină apă termală și să fie returnată prin injectare în acvifer după ce a fost racit. Acest tip de exploatare este caracterizat psau o durată aproape infinită în timp deoarece probabilitățile de epuizare a acelui rezervor termic sunt aproape nule, deoarece apa este injectată înapoi în acvifer. Apa menține un debit constant și cantitatea de apă nu se schimbă, așa că nu epuizăm apa existentă în acvifer, ci folosim puterea calorică a acesteia pentru încălzire și altele. De asemenea, are un mare avantaj prin faptul că vedem că nu există niciun tip de contaminare, deoarece circuitul de apă închis nu permite scurgeri.
În funcție de temperatura la care găsim apa din rezervor, energia geotermală extrasă va avea diferite funcții:
Apă termală la temperaturi ridicate
Găsim ape cu temperaturi de până la 400 ° C și se produce abur la suprafață. Prin intermediul unei turbine și a unui alternator, electricitatea poate fi generată și distribuită orașelor prin intermediul rețelelor.
Apă termală la temperaturi medii
Această apă termală se găsește în acvifere cu temperatură mai mică, care, cel mult ajung la 150 ° C. De aceea, conversia vaporilor de apă în energie electrică se face cu o eficiență mai mică și trebuie exploatată cu ajutorul unui fluid volatil.
Apă termală la temperaturi scăzute
Aceste depozite au apă la aproximativ 70 ° C deci căldura sa provine exclusiv din gradientul geotermal.
Apă termală la temperatură foarte scăzută
Găsim ape ale căror temperaturi atingere maximă de 50 ° C. Energia geotermală care poate fi obținută prin acest tip de apă ne ajută să acoperim unele nevoi casnice, cum ar fi încălzirea locuinței.
Câmpuri uscate
Rezervoarele uscate sunt zone în care roca este uscată și foarte fierbinte. În acest tip de depozite Nu există fluide care transportă energie geotermală sau orice tip de material permeabil. Specialiștii sunt cei care introduc aceste tipuri de factori pentru a putea transmite căldura. Aceste depozite au un randament mai mic și un cost de producție mai mare.
Cum extragem energia geotermală din aceste câmpuri? Pentru a avea o performanță adecvată și pentru a obține beneficii economice, este nevoie de o zonă sub pământ care să nu fie prea adâncă (deoarece costurile de funcționare cresc semnificativ pe măsură ce crește adâncimea) și care are materiale sau pietre uscate, dar la temperaturi foarte ridicate. Pământul este forat pentru a ajunge la aceste materiale și apa este injectată în foraj. Când apa este injectată, se face o altă gaură prin care eliminăm apa fierbinte pentru a-i folosi energia.
Dezavantajul acestui tip de rezervor este că tehnologia și materialele pentru a efectua această practică încă sunt inviabile din punct de vedere economic, deci se lucrează la dezvoltarea și îmbunătățirea acestuia.
Zăcăminte de gheizer
Gheizerele sunt izvoare termale care aruncă în mod natural pene de abur și apă fierbinte. Sunt foarte puțini pe planetă. Datorită sensibilității lor, gheizerele se găsesc în medii în care respectul și grija lor trebuie să fie ridicate pentru a nu determina deteriorarea performanței lor.
Pentru a extrage căldura din rezervoarele de gheizer, căldura acesteia trebuie exploatată direct cu ajutorul turbinelor pentru a obține energie mecanică. Problema cu acest tip de extracție este că reinjectarea apei deja la temperatură scăzută face magmele să se răcească și le fac să se epuizeze. De asemenea, s-a analizat că injecția cu apă rece și răcirea magmelor produc cutremure mici, dar frecvente.
Utilizări ale energiei geotermale
Am văzut tipurile de rezervor pentru extragerea energiei geotermale, dar nu am analizat încă utilizările care le pot fi date. Astăzi energia geotermală poate fi valorificată în multe aspecte ale vieții noastre de zi cu zi. Poate fi folosit pentru a încălzi și a crea condițiile potrivite în sere și pentru a asigura încălzirea caselor și centrelor comerciale.
Poate fi folosit și pentru răcirea și producerea apei calde menajere. În general energia geotermală este obișnuită spa-uri, încălzire și apă caldă, generare de energie electrică, pentru extracția de minerale și în agricultură și acvacultură.
Avantajele energiei geotermale
- Primul lucru pe care trebuie să-l evidențiem cu privire la avantajele energiei geotermale este că este un tip de energie regenerabilă, deci este considerată energie curată. Exploatarea și utilizarea energiei sale nu generează emisii de gaze cu efect de seră și, prin urmare, nu afectează stratul de ozon și nu contribuie la creșterea efectelor schimbărilor climatice.
- nici produce deșeuri.
- Costurile producerii energiei electrice din acest tip de energie sunt foarte ieftine. Sunt mai ieftine decât în centrele de cărbune sau centralele nucleare.
- Se consideră că cantitatea de energie geotermală care poate fi generată în lume este mai mare decât toate petrolul, gazele naturale, uraniul și cărbunele combinate.
Dezavantaje ale energiei geotermale
În cele din urmă, deoarece nu totul este frumos, trebuie să analizăm dezavantajele utilizării energiei geotermale.
- Unul dintre dezavantajele mari este că are încă o dezvoltare tehnologică redusă. De fapt astăzi Este greu de menționat când sunt listate energiile regenerabile.
- În timpul exploatării sale există riscuri de eventuale scurgeri de hidrogen sulfurat și arsenic, care sunt substanțe poluante.
- Limitarea teritorială înseamnă că centralele geotermale trebuie instalate numai în zone în care căldura subsolului este foarte mare. În plus, energia produsă trebuie consumată pe teritoriul de unde este extrasă, Nu poate fi transportat în locuri foarte îndepărtate, deoarece eficiența s-ar pierde.
- Facilitățile centralelor geotermale provoacă mari dimensiuni impactul peisajului.
- Energia geotermală nu este o energie inepuizabilă în sine, deoarece căldura Pământului se epuizează.
- În unele zone în care se extrage această energie, se produc mici cutremure ca urmare a injectării de apă.
După cum puteți vedea, energia geotermală, deși nu este atât de cunoscută, are multe funcții și o multitudine de caracteristici de luat în considerare pentru viitorul energiei.
Descoperă celelalte tipuri de energii regenerabile:
