Svet obnovljivih virov energije postaja na mednarodnih trgih vse bolj votel zaradi svoje visoke konkurenčnosti in vedno večje učinkovitosti. Obstajajo različne vrste obnovljivih virov energije (kot mislim, da vsi vemo), res pa je, da znotraj obnovljivih virov energije najdemo nekaj bolj "znanih", kot sta sončna in vetrna energija, in druge, manj znane kot geotermalna energija in biomaso.
V tem prispevku bom govoril o vsem, kar je povezano z geotermalno energijo. Od kaj je to, kako deluje ter njegove prednosti in slabosti v svetu obnovljive energije.
Kaj je geotermalna energija?
Geotermalna energija je vrsta obnovljive energije, ki temelji pri uporabi toplote, ki obstaja v podtalju našega planeta. To pomeni, da izkoristite toploto notranjih plasti Zemlje in z njo ustvarite energijo. Obnovljivi viri energije običajno uporabljajo zunanje elemente, kot so voda, zrak in sončna svetloba. Vendar geotermalna energija je edini, ki uide tej zunanji normi.
Vir: https://www.emaze.com/@ALRIIROR/Presentation-Name
Veste, temperaturni gradient je globoko pod tlemi, na katere stopimo. To pomeni, da se bo temperatura Zemlje povečala, ko se bomo spuščali in približevali Zemljinemu jedru. Res je, da najgloblji sondi, ki so jih ljudje lahko dosegli, ne presegajo 12 km globine, vendar vemo, da se toplotni gradient povečuje temperatura tal med 2 ° C in 4 ° C na vsakih 100 metrov, ko se spustimo. Obstajajo različna območja planeta, kjer je ta gradient veliko večji in je posledica dejstva, da je zemeljska skorja na tej točki tanjša. Zato so najgloblje plasti Zemlje (na primer plašč, ki je bolj vroč) bližje površju Zemlje in zagotavljajo več toplote.
No, to se sliši čudovito, toda kje in kako se pridobiva geotermalna energija?
Geotermalni zbiralniki
Kot sem že omenil, obstajajo območja planeta, kjer je toplotni gradient v globini bolj izrazit kot ostali kraji. To povzroča, da sta energetska učinkovitost in pridobivanje energije z notranjo toploto Zemlje veliko večja.
Običajno, potencial za proizvodnjo geotermalne energije je veliko manjši od potenciala sončne energije (60 mW / m² za geotermalno energijo v primerjavi z 340 mW / m² za sončno energijo). Vendar je na omenjenih mestih, kjer je toplotni gradient večji, imenovan geotermalni rezervoarji, potencial za proizvodnjo energije veliko večji (doseže 200 mW / m²). Ta velik potencial za proizvodnjo energije ustvarja kopičenje toplote v vodonosnikih, ki jo je mogoče industrijsko izkoristiti.
Za pridobivanje energije iz geotermalnih rezervoarjev je najprej treba izvesti tržno tržno študijo, saj stroški vrtanja iz globine izjemno rastejo. Se pravi, ko se bolj poglobimo v poveča se napor za pridobivanje toplote na površino.
Med vrstami geoloških nahajališč najdemo tri: vročo vodo, suho in gejzirje
Rezervoarji za toplo vodo
Obstajata dve vrsti rezervoarjev za toplo vodo: tiste iz vira in pod zemljo. Prve lahko uporabimo kot termalne kopeli, ki jih nekoliko zmešamo s hladno vodo, da se v njih lahko okopava, vendar ima problem z nizkim pretokom.
Po drugi strani imamo podzemne vodonosnike, ki so rezervoarji voda z zelo visokimi temperaturami in na majhni globini. Ta vrsta vode se lahko uporablja da lahko pridobi svojo notranjo toploto. Vročo vodo lahko krožimo skozi črpalke, da izkoristimo njeno toploto.
Kako poteka izkoriščanje rezervoarjev za toplo vodo? Da bi izkoristili energijo termalne vode, je treba izkoriščanje opraviti s parnim številom vodnjakov, tako da se na vsaki dve vrtini dobi termalna voda, ki se po ohladitvi vrne z vbrizgom v vodonosnik dol. Za to vrsto izkoriščanja je značilno strali skoraj neskončno trajanje v času ker je verjetnost izpraznitve tega toplotnega rezervoarja skoraj enaka nič, saj se voda vbrizga nazaj v vodonosnik. Voda vzdržuje stalen pretok in količina vode se ne spreminja, zato obstoječe vode v vodonosniku ne izčrpavamo, temveč njeno kurilno moč uporabljamo za ogrevanje in druge. Velika prednost je tudi v tem, da vidimo, da ni nobenega onesnaženja, saj zaprti vodni krog ne dopušča puščanja.
Glede na temperaturo, pri kateri najdemo vodo v rezervoarju, bo pridobljena geotermalna energija imela različne funkcije:
Termalna voda pri visokih temperaturah
Najdemo vode s temperaturami do 400 ° C in na površini nastane para. S pomočjo turbine in alternatorja se lahko električna energija proizvaja in distribuira v mesta prek omrežij.
Termalna voda pri srednjih temperaturah
Ta termalna voda se nahaja v vodonosnikih z nižjo temperaturo, ki največ dosežejo 150 ° C. Zato se pretvorba vodne pare v elektriko izvede z nižjo učinkovitostjo in jo je treba izkoristiti s hlapljivo tekočino.
Termalna voda pri nizkih temperaturah
Te vloge so voda pri približno 70 ° C torej njegova toplota prihaja izključno iz geotermalnega gradienta.
Termalna voda pri zelo nizki temperaturi
Najdemo vode, katerih temperature največ 50 ° C. Geotermalna energija, ki jo lahko dobimo s to vrsto vode, nam pomaga pri pokrivanju nekaterih domačih potreb, kot je ogrevanje doma.
Suha polja
Suhi zadrževalniki so območja, kjer je kamnina suha in zelo vroča. Pri tej vrsti vlog Ni tekočin, ki bi prenašale geotermalno energijo ali kakršno koli prepustno snov. Strokovnjaki uvajajo tovrstne dejavnike, da lahko oddajajo toploto. Te vloge imajo nižji donos in višje proizvodne stroške.
Kako iz teh polj pridobivamo geotermalno energijo? Da bi imeli ustrezne lastnosti in dosegli ekonomsko korist, je potrebno območje pod zemljo, ki ni pregloboko (saj se obratovalni stroški s povečanjem globine znatno povečajo) in ima suhe materiale ali kamne, vendar pri zelo visokih temperaturah. Zemlja se vrta, da doseže te materiale, v vrtanje pa se vbrizga voda. Ko se ta voda vbrizga, se naredi še ena luknja, skozi katero odstranimo vročo vodo, da izkoristimo njeno energijo.
Pomanjkljivost te vrste nanosov je, da tehnologija in materiali za izvajanje te prakse še vedno so ekonomsko nesposobni, tako se dela na njegovem razvoju in izboljšanju.
Naloge gejzirjev
Gejzirji so vroči izviri, ki po naravni poti bruhajo pare in vročo vodo. Na planetu je zelo malo. Zaradi svoje občutljivosti najdemo gejzirje v okoljih, kjer njihovo spoštovanje in skrb morata biti visoki, da se ne bi poslabšala njihova uspešnost.
Za pridobivanje toplote iz rezervoarjev za gejzir je treba toploto neposredno izkoristiti s pomočjo turbin, da dobimo mehansko energijo. Težava pri tej vrsti ekstrakcije je v tem ponovno vbrizgavanje vode že pri nizki temperaturi olajša magme in jih izprazni. Analizirano je bilo tudi, da vbrizgavanje hladne vode in hlajenje magm povzročata majhne, vendar pogoste potrese.
Uporabe geotermalne energije
Videli smo vrste rezervoarjev za pridobivanje geotermalne energije, vendar še nismo analizirali uporabe, ki jim je lahko dana. Danes lahko geotermalno energijo izkoristimo v mnogih pogledih našega vsakdanjega življenja. Uporablja se lahko za ogrevanje in ustvarjanje pravih pogojev v rastlinjakih ter za ogrevanje hiš in nakupovalnih središč.
Uporablja se lahko tudi za hlajenje in pripravo sanitarne vode. Na splošno je geotermalna energija navajena zdravilišča, ogrevanje in vroča voda, proizvodnja električne energije za pridobivanje mineralov ter v kmetijstvu in ribogojstvu.
Prednosti geotermalne energije
- Prva stvar, ki jo moramo poudariti glede prednosti geotermalne energije, je, da gre za vrsto obnovljiva energija, zato velja za čisto energijo. Njegovo izkoriščanje in uporaba energije ne ustvarja emisij toplogrednih plinov in zato ne poškoduje ozonskega plašča ali prispeva k povečanju učinkov podnebnih sprememb.
- Niti ustvarja odpadke.
- Stroški proizvodnje električne energije iz te vrste energije so zelo poceni. So cenejši kot v premogovnikih ali jedrskih elektrarnah.
- Količina geotermalne energije, ki jo je mogoče ustvariti na svetu, naj bi bila večja kot vsa nafta, zemeljski plin, uran in premog skupaj.
Slabosti geotermalne energije
Končno, ker ni vse lepo, moramo analizirati slabosti uporabe geotermalne energije.
- Ena največjih pomanjkljivosti je, da ima še vedno majhen tehnološki razvoj. Pravzaprav danes Komaj je omenjeno, ko so navedeni obnovljivi viri energije.
- Med njegovim izkoriščanjem obstajajo tveganja zaradi uhajanja vodikov sulfid in arzen, ki onesnažujejo snovi.
- Ozemeljska omejitev pomeni, da je treba geotermalne elektrarne nameščati samo na območjih, kjer je toplota podtalja zelo velika. Poleg tega je treba proizvedeno energijo porabiti na ozemlju, kjer se pridobiva, Ni ga mogoče prevažati v zelo oddaljene kraje, saj bi izgubili učinkovitost.
- Objekti geotermalnih elektrarn povzročajo velike vplivi na krajino.
- Geotermalna energija sama po sebi ni neizčrpna energija, saj se Zemljina toplota izčrpava.
- Na nekaterih območjih, kjer se pridobiva ta energija, se zaradi vbrizgavanja vode pojavijo majhni potresi.
Kot lahko vidite, ima geotermalna energija kljub temu, da ni tako dobro poznana, številne funkcije in neskončne značilnosti, ki jih je treba upoštevati za prihodnost energije.
Odkrijte druge vrste obnovljivih virov energije:
