Jeotermal enerji hakkında bilmeniz gereken her şey

Yenilenebilir enerji dünyası, yüksek rekabet gücü ve giderek artan verimliliği nedeniyle uluslararası pazarlarda giderek daha boş hale geliyor. Farklı yenilenebilir enerji türleri vardır (sanırım hepimizin bildiğini düşünüyorum) ancak yenilenebilir enerjiler içinde, güneş ve rüzgar enerjisi gibi bazı daha "ünlü" bulduğumuz ve diğerlerinin daha az bilinenleri olduğu doğrudur. jeotermal enerji ve biyokütle.

Bu yazıda jeotermal enerji ile ilgili her şeyden bahsedeceğim. Dan beri ne olduğu, nasıl çalıştığı ve yenilenebilir enerji dünyasındaki avantajları ve dezavantajları.

Jeotermal enerji nedir?

Jeotermal enerji, temel alan bir yenilenebilir enerji türüdür. gezegenimizin tabanında bulunan ısının kullanımında. Yani Dünyanın iç katmanlarının ısısını kullanarak enerji üretin. Yenilenebilir enerjiler normalde su, hava ve güneş ışığı gibi dış unsurları kullanır. Ancak jeotermal enerji bu dış normdan kaçan tek kişi.

Görüyorsunuz, bastığımız zeminin derinliklerinde bir sıcaklık eğimi var. Yani, alçaldıkça ve Dünya'nın çekirdeğine yaklaştıkça Dünya'nın sıcaklığı artacaktır. İnsanların ulaşabildikleri en derin sondajların derinliği 12 km'yi geçmediği doğrudur, ancak termal eğimin arttığını biliyoruz. indiğimiz her 2 metrede zeminin sıcaklığı 4 ° C ile 100 ° C arasındadır. Gezegenin bu gradyanın çok daha büyük olduğu çeşitli alanları vardır ve bunun nedeni, yerkabuğunun o noktada daha ince olmasından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, Dünya'nın en içteki katmanları (daha sıcak olan manto gibi) Dünya yüzeyine daha yakındır ve daha fazla ısı sağlar.

Bu kulağa harika geldiğini söyledi, ama jeotermal enerji nerede ve nasıl çıkarılıyor?

Jeotermal rezervuarlar

Daha önce de bahsettiğim gibi, gezegenin derinlikteki termal gradyanının geri kalan yerlere göre daha belirgin olduğu alanlar var. Bu, enerji verimliliğinin ve Dünya'nın iç ısısı yoluyla enerji üretiminin çok daha yüksek olmasına neden olur.

Genellikle, jeotermal enerji üretim potansiyeli güneş enerjisi potansiyelinden çok daha azdır (Jeotermal için 60 mW / m², güneş enerjisi için 340 mW / m²). Bununla birlikte, jeotermal rezervuar olarak adlandırılan termal gradyanın daha büyük olduğu belirtilen yerlerde, enerji üretim potansiyeli çok daha yüksektir (200 mW / m²'ye ulaşır). Bu yüksek enerji üretimi potansiyeli, akiferlerde endüstriyel olarak kullanılabilecek bir ısı birikimi yaratır.

Jeotermal rezervuarlardan enerji elde etmek için öncelikle uygulanabilir bir pazar araştırması yapmak gerekir, çünkü sondaj maliyeti derinlikle birlikte muazzam ölçüde artar. Yani, biz daha derine inerken yüzeye ısı çekme çabası artar.

Jeolojik yatak türleri arasında üç tane buluyoruz: sıcak su, kuru ve gayzerler

Sıcak su rezervuarları

İki tür sıcak su rezervuarı vardır: kaynak ve yeraltındakiler. İlki, termal banyo olarak kullanılabilir, banyo yapabilmek için biraz soğuk suyla karıştırılabilir, ancak düşük debi problemi vardır.

Öte yandan, çok yüksek sıcaklıklarda ve sığ derinlikteki suların rezervuarları olan yeraltı akiferlerimiz var. Bu tür su kullanılabilir iç ısısını çekebilme. Sıcak suyu, ısısından yararlanmak için pompalar aracılığıyla dolaştırabiliriz.

Sıcak su rezervuarlarının işletilmesi nasıl yapılır? Termal suyun enerjisinden yararlanabilmek için çift sayıda kuyu ile, her iki kuyu için bir termal su elde edilecek şekilde ve yapıldıktan sonra enjeksiyonla akifere geri dönecek şekilde işletme yapılmalıdır. soğumuş. Bu tür sömürü, pveya zaman içinde neredeyse sonsuz bir süre çünkü termal rezervuarı tüketme olasılığı neredeyse sıfırdır, çünkü su akifere geri enjekte edilir. Su sabit bir akış sağlar ve su miktarı değişmez, bu nedenle akiferdeki mevcut suyu tüketmeyiz, ancak kalori gücünü ısıtma ve diğerleri için kullanırız. Kapalı su devresinin herhangi bir sızıntıya izin vermemesi nedeniyle herhangi bir kirlilik olmadığını görmemizde de büyük bir avantajı vardır.

Rezervuarda suyu bulduğumuz sıcaklığa bağlı olarak, çıkarılan jeotermal enerjinin farklı işlevleri olacaktır:

Yüksek sıcaklıklarda termal su

Sıcaklığa sahip sular buluyoruz 400 ° C'ye kadar ve yüzeyde buhar üretilir. Türbin ve alternatör vasıtasıyla elektrik üretilebilir ve şebekeler aracılığıyla şehirlere dağıtılabilir.

Orta sıcaklıklarda termal su

Bu termal su, daha düşük sıcaklığa sahip akiferlerde bulunur. en fazla 150 ° C'ye ulaşırlar. Bu nedenle su buharının elektriğe dönüşümü daha düşük bir verimlilikle yapılır ve uçucu bir akışkan aracılığıyla kullanılması gerekir.

Düşük sıcaklıklarda termal su

Bu mevduatlar var yaklaşık 70 ° C'de su dolayısıyla ısısı yalnızca jeotermal eğimden gelir.

Çok düşük sıcaklıkta termal su

Sıcaklığı olan suları buluyoruz maksimum erişim 50 ° C. Bu tür sudan elde edilebilecek jeotermal enerji, ev ısıtması gibi bazı evsel ihtiyaçları karşılamamıza yardımcı olur.

Kuru alanlar

Kuru rezervuarlar, kayanın kuru ve çok sıcak olduğu alanlardır. Bu tür mevduatlarda Jeotermal enerji veya herhangi bir geçirgen malzeme taşıyan akışkanlar yoktur. Isıyı iletebilmek için bu tür faktörleri tanıtan uzmanlardır. Bu mevduatlar daha düşük verime ve daha yüksek üretim maliyetine sahiptir.

Bu alanlardan jeotermal enerjiyi nasıl çıkarırız? Yeterli bir performansa sahip olmak ve ekonomik fayda elde etmek için, çok derin olmayan (derinlik arttıkça işletme maliyetleri önemli ölçüde arttığı için) ve kuru malzeme veya taş içeren ancak çok yüksek sıcaklıklarda zemin altında bir alana ihtiyaç vardır. Bu malzemelere ulaşmak için toprak delinir ve sondaj içine su enjekte edilir. Bu su enjekte edildiğinde, enerjisini kullanmak için sıcak suyu çıkardığımız başka bir delik açılır.

Bu tür bir rezervuarın dezavantajı, bu uygulamayı gerçekleştirecek teknoloji ve malzemelerin halen ekonomik olarak yaşanmaz, bu yüzden geliştirilmesi ve iyileştirilmesi için çalışmalar yapılıyor.

Gayzer yatakları

Gayzerler, doğal olarak buhar ve sıcak su püskürten sıcak su kaynaklarıdır. Gezegende çok az var. Duyarlılıkları nedeniyle, gayzerler bulunduğu ortamlarda bulunur. Performanslarının bozulmaması için saygı ve özeni yüksek olmalıdır.

Şofben rezervuarlarından ısıyı çıkarmak için, mekanik enerji elde etmek için ısısının türbinler aracılığıyla doğrudan kullanılması gerekir. Bu tür bir ekstraksiyonla ilgili sorun şudur: Zaten düşük sıcaklıktaki suyun yeniden enjekte edilmesi magmaları soğutur ve tükenmelerini sağlar. Ayrıca soğuk su enjeksiyonunun ve magmaların soğutulmasının küçük fakat sık sık depremler ürettiği de analiz edilmiştir.

Jeotermal enerjinin kullanımı

Jeotermal enerjinin çıkarılması için rezervuar türlerini gördük, ancak bunlara verilebilecek kullanımları henüz analiz etmedik. Bugün jeotermal enerji, günlük hayatımızın birçok alanında kullanılabilir. Seralarda ısıtmak ve doğru koşulları oluşturmak, evler ve alışveriş merkezleri için ısıtma sağlamak için kullanılabilir.

Aynı zamanda soğutma ve kullanım sıcak suyu üretimi için de kullanılabilir. Genel olarak jeotermal enerji, kaplıcalar, ısıtma ve sıcak su, elektrik enerjisi üretimi, minerallerin çıkarılması için ve tarım ve su ürünleri yetiştiriciliğinde.

Jeotermal enerjinin avantajları

• Jeotermal enerjinin avantajları ile ilgili olarak vurgulamamız gereken ilk şey, bir tür enerji kaynağı olmasıdır. yenilenebilir enerji bu nedenle temiz enerji olarak kabul edilir. Enerjiden yararlanılması ve kullanılması sera gazı emisyonları oluşturmaz ve bu nedenle ozon tabakasına zarar vermez veya iklim değişikliğinin etkilerinin artmasına katkıda bulunmaz.
• ne atık üretir.
• Bu tür enerjiden elektrik enerjisi üretmenin maliyetleri çok ucuzdur. Kömür santrallerinden veya nükleer santrallerden daha ucuzdurlar.
• Dünyada üretilebilecek jeotermal enerji miktarının tüm petrol, doğalgaz, uranyum ve kömür birleşiminden daha yüksek olduğuna inanılıyor.

Jeotermal enerjinin dezavantajları

Son olarak, her şey güzel olmadığından, jeotermal enerji kullanmanın dezavantajlarını analiz etmeliyiz.

• En büyük dezavantajlarından biri, hala çok az teknolojik gelişmeye sahip olmasıdır. Aslında bugün Yenilenebilir enerjiler listelendiğinde neredeyse hiç bahsedilmiyor.
• Olası sızıntılardan yararlanma sırasında riskler vardır. hidrojen sülfür ve arsenik, kirletici maddelerdir.
• Bölgesel sınırlama, jeotermal enerji santrallerinin yalnızca toprak altı ısısının çok yüksek olduğu alanlara kurulması gerektiği anlamına gelir. Ayrıca üretilen enerjinin çıkarıldığı bölgede tüketilmesi, Verimlilik kaybı yaşanacağı için çok uzak yerlere taşınamaz.
• Jeotermal enerji santrallerinin tesisleri büyük peyzaj etkileri.
• Jeotermal enerji, Dünya'nın ısısı tükendiği için kendi başına tükenmez bir enerji değildir.
• Bu enerjinin çekildiği bazı bölgelerde su enjeksiyonu sonucu küçük depremler meydana gelir.

Gördüğünüz gibi, jeotermal enerji, çok iyi bilinmese de, enerjinin geleceği için dikkate alınması gereken birçok işleve ve sayısız özelliğe sahiptir.

Diğer yenilenebilir enerji türlerini keşfedin:

İlgili makale:

Yenilenebilir enerji türleri