ทุกสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับพลังงานความร้อนใต้พิภพ

โลกแห่งพลังงานหมุนเวียนกำลังกลายเป็นโพรงในตลาดต่างประเทศมากขึ้นเนื่องจากมีความสามารถในการแข่งขันสูงและมีประสิทธิภาพมากขึ้นเรื่อย ๆ มีพลังงานหมุนเวียนหลายประเภท (อย่างที่ฉันคิดว่าเราทุกคนรู้) แต่เป็นความจริงที่ว่าภายในพลังงานหมุนเวียนเราพบ "ที่มีชื่อเสียง" มากกว่าเช่นพลังงานแสงอาทิตย์และลมและอื่น ๆ ที่รู้จักกันน้อย พลังงานความร้อนใต้พิภพ และชีวมวล

ในโพสต์นี้ฉันจะพูดถึงทุกสิ่งที่เกี่ยวข้องกับพลังงานความร้อนใต้พิภพ ตั้งแต่ มันคืออะไรวิธีการทำงานและข้อดีและข้อเสียในโลกของพลังงานหมุนเวียน

พลังงานความร้อนใต้พิภพคืออะไร?

พลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นพลังงานหมุนเวียนประเภทหนึ่งที่มีพื้นฐานมาจาก ในการใช้ความร้อนที่มีอยู่ในดินดานของโลกของเรา นั่นคือใช้ความร้อนของชั้นในของโลกและสร้างพลังงานด้วย โดยปกติแล้วพลังงานทดแทนจะใช้องค์ประกอบภายนอก เช่น น้ำ อากาศ และแสงแดด อย่างไรก็ตามพลังงานความร้อนใต้พิภพนั้น คนเดียวที่หลีกหนีบรรทัดฐานภายนอกนี้

คุณจะเห็นว่ามีการไล่ระดับอุณหภูมิอยู่ลึกลงไปใต้พื้นดินที่เราเหยียบ นั่นคืออุณหภูมิของโลกจะเพิ่มขึ้นเมื่อเราลงและเข้าใกล้แกนกลางของโลกมากขึ้น เป็นความจริงที่ว่าเสียงที่ลึกที่สุดที่มนุษย์สามารถเข้าถึงได้นั้นมีความลึกไม่เกิน 12 กม. แต่เรารู้ว่าการไล่ระดับความร้อนเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของพื้นดินระหว่าง 2 ° C ถึง 4 ° C ทุกๆ 100 เมตรที่เราลงมา มีหลายพื้นที่ของโลกที่การไล่ระดับสีนี้มากกว่ามากและเกิดจากการที่เปลือกโลกบางลง ณ จุดนั้น ดังนั้นชั้นในสุดของโลก (เช่นแมนเทิลซึ่งร้อนกว่า) จึงอยู่ใกล้กับพื้นผิวโลกมากขึ้นและให้ความร้อนมากกว่า

ที่บอกว่าฟังดูดี แต่พลังงานความร้อนใต้พิภพถูกดึงออกมาที่ไหนและอย่างไร?

แหล่งกักเก็บความร้อนใต้พิภพ

ดังที่ฉันได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้มีพื้นที่ของดาวเคราะห์ที่การไล่ระดับความร้อนในเชิงลึกนั้นเด่นชัดกว่าส่วนอื่น ๆ ทำให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการสร้างพลังงานผ่านความร้อนภายในของโลกสูงขึ้นมาก

โดยปกติแล้ว ศักยภาพในการผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพ น้อยกว่าศักยภาพของพลังงานแสงอาทิตย์มาก (60 mW / m²สำหรับความร้อนใต้พิภพเทียบกับ 340 mW / m²สำหรับแสงอาทิตย์) อย่างไรก็ตามในสถานที่ที่กล่าวถึงการไล่ระดับความร้อนมากกว่าเรียกว่าแหล่งกักเก็บความร้อนใต้พิภพศักยภาพในการผลิตพลังงานจะสูงกว่ามาก (ถึง 200 mW / m²) ศักยภาพสูงในการผลิตพลังงานนี้ก่อให้เกิดการสะสมของความร้อนในชั้นหินอุ้มน้ำที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในเชิงอุตสาหกรรมได้

ในการดึงพลังงานจากแหล่งกักเก็บความร้อนใต้พิภพอันดับแรกจำเป็นต้องทำการศึกษาตลาดที่มีศักยภาพเนื่องจากต้นทุนในการขุดเจาะเพิ่มขึ้นอย่างมากตามความลึก นั่นคือเมื่อเราเจาะลึกลงไปในไฟล์ ความพยายามในการดึงความร้อนสู่พื้นผิวเพิ่มขึ้น

ในบรรดาแหล่งสะสมทางธรณีวิทยาเราพบสามประเภท ได้แก่ น้ำร้อนน้ำแห้งและน้ำพุร้อน

อ่างเก็บน้ำร้อน

อ่างเก็บน้ำร้อนมีสองประเภท: แหล่งที่มาและใต้ดิน เดิมสามารถใช้เป็นอ่างน้ำร้อนผสมกับน้ำเย็นเล็กน้อยเพื่อให้สามารถอาบได้ แต่มีปัญหาเรื่องอัตราการไหลต่ำ

ในทางกลับกันเรามี aquifers ใต้ดินซึ่งเป็นแหล่งกักเก็บน้ำที่มีอุณหภูมิสูงมากและที่ระดับความลึกตื้น น้ำชนิดนี้สามารถใช้ได้ เพื่อให้สามารถดึงความร้อนภายในออกมาได้ เราสามารถหมุนเวียนน้ำร้อนผ่านปั๊มเพื่อใช้ประโยชน์จากความร้อน

การใช้ประโยชน์จากแหล่งกักเก็บน้ำร้อนดำเนินการอย่างไร? เพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์จากพลังงานของน้ำร้อนการใช้ประโยชน์จะต้องทำด้วยจำนวนหลุมเท่า ๆ กันเพื่อให้ได้น้ำร้อนทุกๆสองหลุมและจะถูกส่งกลับโดยการฉีดไปยังชั้นน้ำแข็งหลังจากที่มี เย็นลง. การแสวงหาผลประโยชน์ประเภทนี้มีลักษณะ pหรือระยะเวลาที่แทบไม่มีที่สิ้นสุด เนื่องจากความน่าจะเป็นของการหมดลงที่อ่างเก็บน้ำความร้อนเกือบจะเป็นศูนย์เนื่องจากน้ำจะถูกฉีดกลับเข้าไปในชั้นน้ำแข็ง น้ำจะคงการไหลอย่างต่อเนื่องและปริมาณน้ำไม่เปลี่ยนแปลงดังนั้นเราจึงไม่ทำให้น้ำที่มีอยู่ในน้ำแข็งหมดไป แต่เราใช้พลังงานความร้อนเพื่อให้ความร้อนและอื่น ๆ นอกจากนี้ยังมีข้อได้เปรียบอย่างมากที่เราเห็นว่าไม่มีสิ่งปนเปื้อนเนื่องจากวงจรน้ำปิดไม่อนุญาตให้มีการรั่วไหลใด ๆ

ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่เราพบน้ำในอ่างเก็บน้ำพลังงานความร้อนใต้พิภพที่สกัดออกมาจะมีหน้าที่แตกต่างกัน:

น้ำร้อนที่อุณหภูมิสูง

เราพบน่านน้ำที่มีอุณหภูมิ สูงถึง 400 ° C และผลิตไอน้ำบนพื้นผิว. ด้วยกังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสามารถสร้างและกระจายกระแสไฟฟ้าไปยังเมืองต่างๆผ่านเครือข่ายได้

น้ำร้อนที่อุณหภูมิปานกลาง

น้ำร้อนนี้พบได้ในชั้นหินอุ้มน้ำที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าซึ่ง มากที่สุดถึง 150 ° C. นั่นคือเหตุผลที่การเปลี่ยนไอน้ำเป็นไฟฟ้าทำได้ด้วยประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าและต้องใช้ประโยชน์จากของเหลวที่ระเหยได้

น้ำร้อนที่อุณหภูมิต่ำ

เงินฝากเหล่านี้มี น้ำประมาณ 70 ° C ดังนั้นความร้อนของมันจึงมาจากการไล่ระดับความร้อนใต้พิภพเท่านั้น

น้ำร้อนที่อุณหภูมิต่ำมาก

เราพบน้ำที่มีอุณหภูมิ สูงสุดถึง 50 ° C. พลังงานความร้อนใต้พิภพที่ได้รับจากน้ำประเภทนี้ช่วยให้เราครอบคลุมความต้องการภายในบ้านบางอย่างเช่นเครื่องทำความร้อนในบ้าน

ทุ่งนาแห้ง

อ่างเก็บน้ำแห้งคือบริเวณที่หินแห้งและร้อนมาก ในเงินฝากประเภทนี้ ไม่มีของเหลวที่มีพลังงานความร้อนใต้พิภพหรือวัสดุที่ซึมผ่านได้ทุกชนิด เป็นผู้เชี่ยวชาญที่แนะนำปัจจัยประเภทนี้เพื่อให้สามารถส่งผ่านความร้อนได้ เงินฝากเหล่านี้มีผลตอบแทนต่ำกว่าและต้นทุนการผลิตที่สูงขึ้น

เราจะดึงพลังงานความร้อนใต้พิภพจากสนามเหล่านี้ได้อย่างไร? เพื่อให้มีประสิทธิภาพที่เพียงพอและได้รับผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจจำเป็นต้องมีพื้นที่ใต้พื้นดินที่ไม่ลึกเกินไป (เนื่องจากต้นทุนการดำเนินงานเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อความลึกเพิ่มขึ้น) และมีวัสดุแห้งหรือหิน แต่มีอุณหภูมิสูงมาก พื้นดินถูกเจาะเพื่อเข้าถึงวัสดุเหล่านี้และน้ำจะถูกฉีดเข้าไปในการขุดเจาะ เมื่อฉีดน้ำเข้าไปจะมีการเจาะรูอีกรูหนึ่งซึ่งเราเอาน้ำร้อนออกมาใช้พลังงาน

ข้อเสียของอ่างเก็บน้ำประเภทนี้คือเทคโนโลยีและวัสดุที่จะดำเนินการนี้ยังคงอยู่ ไม่มีความสามารถทางเศรษฐกิจ ดังนั้นจึงมีการดำเนินการเพื่อพัฒนาและปรับปรุง

เงินฝากของน้ำพุร้อน

น้ำพุร้อนเป็นน้ำพุร้อนที่พ่นไอน้ำและน้ำร้อนออกมาตามธรรมชาติ มีน้อยมากบนโลก เนื่องจากความไวของพวกเขากีย์เซอร์จึงพบได้ในสภาพแวดล้อมที่ ความเคารพและความเอาใจใส่ของพวกเขาจะต้องสูงเพื่อไม่ให้ประสิทธิภาพของพวกเขาแย่ลง

ในการดึงความร้อนจากบ่อน้ำพุร้อนต้องควบคุมความร้อนโดยตรงด้วยกังหันเพื่อให้ได้พลังงานกล ปัญหาของการสกัดแบบนี้ก็คือ การปฏิเสธน้ำที่อุณหภูมิต่ำทำให้แม็กมาสเย็นลงและทำให้หมด. มีการวิเคราะห์ด้วยว่าการฉีดน้ำเย็นและการระบายความร้อนของแมกมาสก่อให้เกิดแผ่นดินไหวขนาดเล็ก แต่บ่อยครั้ง

การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ

เราได้เห็นประเภทของแหล่งกักเก็บสำหรับการสกัดพลังงานความร้อนใต้พิภพ แต่เรายังไม่ได้วิเคราะห์การใช้งานที่สามารถมอบให้กับพวกมันได้ ปัจจุบันพลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถควบคุมได้ในหลาย ๆ ด้านในชีวิตประจำวันของเรา สามารถใช้เพื่อให้ความร้อนและสร้างสภาวะที่เหมาะสมในเรือนกระจกและเพื่อให้ความร้อนสำหรับบ้านและศูนย์การค้า

นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับการระบายความร้อนและการผลิตน้ำร้อนในประเทศ โดยทั่วไปจะใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ สปาเครื่องทำความร้อนและน้ำร้อนการผลิตพลังงานไฟฟ้าสำหรับการสกัดแร่ธาตุและในการเกษตรและการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

ข้อดีของพลังงานความร้อนใต้พิภพ

• สิ่งแรกที่เราต้องเน้นเกี่ยวกับข้อดีของพลังงานความร้อนใต้พิภพก็คือมันเป็นประเภทของ พลังงานหมุนเวียนจึงถือเป็นพลังงานสะอาด การใช้ประโยชน์และการใช้พลังงานไม่ก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกดังนั้นจึงไม่ทำลายชั้นโอโซนหรือมีส่วนในการเพิ่มผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
• ค่า ก่อให้เกิดขยะ
• ต้นทุนในการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานประเภทนี้มีราคาถูกมาก มีราคาถูกกว่าในโรงไฟฟ้าถ่านหินหรือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
• ปริมาณพลังงานความร้อนใต้พิภพที่สามารถสร้างขึ้นได้ในโลกเชื่อว่าสูงกว่าน้ำมันก๊าซธรรมชาติยูเรเนียมและถ่านหินทั้งหมดที่รวมกัน

ข้อเสียของพลังงานความร้อนใต้พิภพ

สุดท้ายนี้ไม่ใช่ทุกสิ่งที่สวยงามเราต้องวิเคราะห์ข้อเสียของการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ

• ข้อบกพร่องที่ยิ่งใหญ่ประการหนึ่งคือยังมีการพัฒนาทางเทคโนโลยีเพียงเล็กน้อย ในความเป็นจริงในวันนี้ แทบจะไม่มีการกล่าวถึงเมื่อมีการระบุรายการพลังงานหมุนเวียน
• มีความเสี่ยงระหว่างการใช้ประโยชน์จากการรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้น ไฮโดรเจนซัลไฟด์และสารหนูซึ่งเป็นสารก่อมลพิษ
• ข้อ จำกัด ด้านอาณาเขตหมายความว่าต้องติดตั้งโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพเฉพาะในพื้นที่ที่ความร้อนของดินใต้พิภพสูงมาก นอกจากนี้พลังงานที่ผลิตได้จะต้องใช้ในพื้นที่ที่ถูกสกัด ไม่สามารถขนส่งไปยังสถานที่ห่างไกลได้เนื่องจากประสิทธิภาพจะเสียไป
• สิ่งอำนวยความสะดวกของโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพทำให้เกิดขนาดใหญ่ ผลกระทบด้านภูมิทัศน์
• พลังงานความร้อนใต้พิภพไม่ใช่พลังงานที่ไม่มีวันหมดในตัวเองเนื่องจากความร้อนของโลกกำลังหมดลง
• ในบางพื้นที่ที่มีการดึงพลังงานนี้แผ่นดินไหวขนาดเล็กเกิดขึ้นจากการฉีดน้ำ

อย่างที่คุณเห็นพลังงานความร้อนใต้พิภพแม้จะไม่เป็นที่รู้จักกันดีนัก แต่ก็มีหน้าที่มากมายและมีลักษณะมากมายที่ต้องคำนึงถึงอนาคตของพลังงาน

ค้นพบพลังงานหมุนเวียนประเภทอื่น ๆ :

บทความที่เกี่ยวข้อง:

ประเภทของพลังงานหมุนเวียน