Năng lượng tái tạo chắc chắn là tương lai trong trung và dài hạn, và các dạng năng lượng khác phải được tìm kiếm để thay thế nguồn dự trữ hóa thạch đã cạn kiệt. Sự kết hợp của nhiều loại lợi ích khác nhau có thể là lý do dẫn đến sự gián đoạn trong đầu tư năng lượng ngày nay. Một trong những năng lượng đang thu hút nhiều sự chú ý nhất là năng lượng địa nhiệt. Tuy nhiên, nhiều người không biết sự khác biệt sử dụng năng lượng địa nhiệt.
Vì lý do này, chúng tôi sẽ dành bài viết này để cho bạn biết về các ứng dụng chính của năng lượng địa nhiệt, đặc điểm và tầm quan trọng của nó.
Tính năng và hoạt động
Một trong những nguồn năng lượng tái tạo được sử dụng rộng rãi nhất ở Châu Âu là năng lượng địa nhiệt. Nó được định nghĩa là “năng lượng được tạo ra bởi các nguồn nhiệt địa chất”.
Năng lượng địa nhiệt cũng có thể được coi là một nguồn năng lượng thay thế và tái tạo nếu việc đánh giá diễn ra tương đối nhanh chóng. Điều này là do tiếp tục khai thác từ các nguồn địa nhiệt cục bộ có thể gây ra đánh giá lại các giá trị ngoại nhiệt xung quanh địa điểm khai thác, khiến nguồn năng lượng không còn tái tạo được nữa. Ngoại lệ này là cục bộ và phụ thuộc vào thời gian phát triển rất thay đổi của tài nguyên, tùy thuộc vào địa điểm.
Loại năng lượng này dựa trên nguyên lý của năng lượng địa nhiệt, hay việc sử dụng nhiệt tự nhiên của trái đất (từ địa nhiệt bắt nguồn từ nguyên của nó từ tiếng Hy Lạp "GE" và "thermos", có nghĩa đen là "nhiệt của trái đất" ). Nhiệt lượng này được giải phóng tự nhiên do quá trình phân rã hạt nhân của các nguyên tố phóng xạ trong lõi, lớp phủ và lớp vỏ Trái đất. Một số nguyên tố này là uranium, thorium và kali, những nguyên tố này thực sự được tìm thấy ở những phần sâu nhất của hành tinh chúng ta.
Bên trong Trái đất, lõi là một chất lửa có tác dụng tỏa nhiệt từ bên trong ra bên ngoài, do đó nhiệt độ Nó tăng từ 2 đến 4 ºC sau mỗi 100 mét khi chúng ta đi sâu hơn vào Trái đất.
Nhưng bên trong Trái đất được tạo thành từ các lớp khác nhau, và đạt đến độ sâu đủ để nước nóng lên, và trải qua sự thay đổi trạng thái, trở thành hơi nước, bốc lên bề mặt ở áp suất cao, ở dạng máy bay phản lực hoặc suối nước nóng.
Tiềm năng sản xuất năng lượng địa nhiệt (60 mW / m²) thấp hơn nhiều so với tiềm năng của mặt trời (khoảng 340 W / m²). Tuy nhiên, ở một số nơi, tiềm năng nhiệt này đạt tới 200 mW / m² và tạo ra sự tích tụ nhiệt trong các tầng chứa nước có thể được khai thác công nghiệp. Tốc độ chiết xuất luôn lớn hơn mức đóng góp của thông lượng nhiệt, và phải cẩn thận không để khu vực chiết xuất quá dày đặc, sẽ mất nhiều thập kỷ hoặc thế kỷ để phục hồi. Chi phí khoan tăng nhanh theo độ sâu.
Năng lượng địa nhiệt nhiệt độ thấp (50 đến 100 ° C) chủ yếu được sử dụng để sưởi ấm, thông qua các mạng lưới nhiệt, và ít thường xuyên hơn để sưởi ấm nhà kính hoặc nuôi trồng thủy sản. Vào năm 1995, công suất nhiệt toàn cầu là 4,1 GW. Nó cũng có thể đề cập đến việc sử dụng máy bơm nhiệt địa nhiệt, sử dụng nước ngầm nông hoặc "đầu dò địa nhiệt", được khoan từ 50 đến 100 mét, để thu hồi đủ calo từ mặt đất để sưởi ấm một căn phòng.
Với sự khởi đầu của cuộc khủng hoảng dầu mỏ, mối quan tâm toàn cầu đối với năng lượng địa nhiệt đã tăng lên, và việc sử dụng nó như một nguồn năng lượng điện đang tăng với tốc độ hàng năm khoảng 9%.
Sử dụng năng lượng địa nhiệt
Năng lượng địa nhiệt được sử dụng theo nhiều cách, vì nguồn năng lượng tái tạo này cho phép chúng ta tạo ra nhiệt, điện hoặc nước nóng. Cho nó, chúng ta phải luôn chọn đúng vị trí để lắp đặt, tận dụng những điều kiện tốt nhất cho phép chúng tôi đáp ứng nhu cầu của mình.
Các ứng dụng chính của năng lượng địa nhiệt bao gồm sử dụng trong gia đình và chuyên nghiệp. Chúng như sau:
- Sưởi: Với năng lượng địa nhiệt, nhiệt có thể được chiết xuất từ bên trong trái đất và chuyển đổi thành hệ thống điều hòa không khí của một căn phòng thông qua các hệ thống phát xạ như sưởi ấm dưới sàn.
- Nước nóng: cũng có thể dùng làm nước nóng sinh hoạt, dùng phích đựng nước
- Điện lực: Chỉ sử dụng trầm tích nhiệt độ cao trên 150º mới có thể tạo ra điện thông qua năng lượng địa nhiệt
Ngoài những công dụng chính của nó, năng lượng địa nhiệt còn có những công dụng khác như:
- Sấy khô sản phẩm, chủ yếu cho các công ty nông nghiệp
- Làm sạch và cấp liệu cho các hệ thống thủy lực khác nhau
- Khử trùng các vật liệu khác nhau.
- khai thác muối
- Bốc hơi và chưng cất chất lỏng.
- Trang trại nuôi trồng thủy sản và cá
- Làm mát, sử dụng môi trường bê tông
- Sử dụng nước nóng cho các mục đích vệ sinh và y tế
Sử dụng năng lượng địa nhiệt tại nhà
Biết năng lượng có thể thu được từ nhiệt của lòng đất là một trong những nguồn có thể tái tạo, điều cần thiết là phải hiểu những cách mà chúng ta có thể tận dụng nó mà không cần dùng đến các nguồn nhân tạo khác và tất nhiên, tôn trọng sự ấm áp tự nhiên của trái đất.
Một phương pháp rất hiệu quả và ngày càng phổ biến, đặc biệt là trong xây dựng mới, là xây nhà với hệ thống sưởi dưới sàn, tấm cho phép bạn đi chân trần quanh nhà vì nó tản nhiệt. Tất nhiên, những tầng này vốn dĩ không phải như vậy, hoặc chúng được làm từ một sản phẩm phát ra nhiệt, nhưng bằng một máy bơm nhiệt để phân phối nhiệt cho chúng.
Máy bơm nhiệt là thiết bị kết nối ngôi nhà của chúng ta với năng lượng địa nhiệt. Nhờ nó, chúng ta đạt được sự trao đổi không khí hoặc nhiệt độ để nó hấp thụ cái lạnh ở một phía và đẩy nhiệt từ bên trong trái đất, từ các khu vực dưới lòng đất. Theo cách này, bằng máy bơm, vàCó thể điều chỉnh việc quản lý nhiệt ngầm của toàn bộ ngôi nhà, tiết kiệm hệ thống sưởi vì nó dựa trên nhiệt tự nhiên và sinh thái.
Không giống như các máy bơm nhiệt khác, chúng có thể đảo ngược. Bạn có thể thay đổi vị trí của nó hoặc tắt nó đi để nó ngừng tỏa nhiệt từ lớp đất dưới đất, giống như vào mùa hè và nơi bạn không cần nhiều nhiệt. Và máy bơm này không sử dụng năng lượng mà nó tạo ra để tạo ra nhiều nhiệt hơn, mà là năng lượng mà nó sử dụng để phân phối và đưa nó đến nơi cần thiết.
Để đặt máy bơm nhiệt, khi xây nhà phải nâng sàn, lắp đặt, sau đó mới lắp sàn tỏa nhiệt. Trong trường hợp xây dựng mới, nó có thể được lắp đặt theo ba cách khác nhau:
- Địa nhiệt dọc: Nó là một hệ thống thủy lực chịu trách nhiệm trao đổi nhiệt với lớp đất dưới lòng đất. Đó là việc thử một cái ống dài hàng chục mét để đến nơi có độ sâu và sức nóng.
- Địa nhiệt ngang: nó đòi hỏi nhiều không gian hơn vì nó không được cắm điện, nó chủ yếu nằm dưới lòng đất, nhưng nó phải chiếm toàn bộ chiều rộng của ngôi nhà, vì vậy mặc dù rẻ hơn nhưng nó đòi hỏi nhiều không gian hơn, mặc dù thực tế là ngôi nhà phát sinh diện tích, không lớn lắm.
- Địa nhiệt dưới nền móng: điều này sẽ là lý tưởng, nhưng nó phải được lên kế hoạch, ngay cả trước khi xây dựng, trước khi đặt nền móng, để khi đặt các đường ống thông với lớp đất dưới, một máy bơm thủy lực có thể được lắp đặt để đảm bảo việc phân phối nhiệt tối ưu hơn.
Không có nghi ngờ gì khi có năng lượng địa nhiệt ở nhà, không chỉ để sưởi ấm ngôi nhà mà còn cung cấp năng lượng cho các cơ sở khác nhau, tiết kiệm cho chúng tôi rất nhiều điện mỗi tháng. Nhưng hạn chế duy nhất là việc lắp đặt nó, đặc biệt là trước khi đặt đế, như trong trường hợp lắp đặt dưới nền, rất tốn kém. Vốn đầu tư ban đầu khá lớn, đặc biệt nếu bạn đang xây nhà từ đầu. Giá cả phải chăng nhất có hệ thống sưởi dưới sàn, mang lại cho chúng ta những lợi ích của địa nhiệt nhưng hứa hẹn ít hơn một chút.
Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về các ứng dụng khác nhau của năng lượng địa nhiệt và các đặc điểm của nó.