Геотермальна енергія - енергія під ногами
Геотермальна енергія - енергія під ногами
Сьогодні вже в 80 країнах світу в тій чи іншій мірі використовується геотермальне тепло. У більшій частині з них, а саме в 70 країнах, утилізація цього виду природного тепла досягла розвитку на рівні будівництва теплиць, басейнів, використання в лікувальних цілях і т.д. А геотермальні електростанції є приблизно в 25 країнах.
Що таке геотермальна енергія?
У центрі землі температура становить близько 6000 градусів за Цельсієм - це досить гаряче, щоб з легкістю розплавити породи земної кори. Навіть на кілька кілометрів углиб землі, температура може бути більше 250 градусів за Цельсієм, якщо шар земної кори є тонким. В цілому, підвищення температури йде на один градус кожні 30-50 метрів в залежності від місця розташування.
У вулканічних районах, розплавлені породи земної кори можуть перебувати дуже близько до поверхні.
Слово «геотермальна» походить від грецького слова geo (земля) і therme (теплова енергія). Таким чином, геотермальна енергія - це тепло з-під Землі. Ми можемо відновити це тепло у вигляді пари або гарячої води і використовувати її для обігріву будівель та вироблення електроенергії. Геотермальна енергія використовується протягом тисяч років в деяких країнах для приготування їжі та опалення.
Як це працює?
Пристрій геотермальної електростанції
Підземні гарячі породи нагрівають воду, в результаті чого виділяється пар.
Отвір свердлиться до гарячої області, пар піднімається вгору і використовується для запуску турбін, які в свою чергу запускають в роботу генератори.
Перша геотермальна електростанція була побудована в Ландрелло, в Італії, а друга в Вайреке в Новій Зеландії. Решта перебувають в Ісландії, Японії, на Філіппінах і в Сполучених Штатах.
В Ісландії, геотермальне тепло використовується для обігріву будинків, а також для вироблення електроенергії.
Якщо породи не є достатньо гарячими для виробництва пари, то енергію можна як і раніше використовувати.
Геотермальна енергія є важливим ресурсом в вулканически активних місцях, таких як Ісландія і Нова Зеландія.
Наскільки це вигідно залежить від того, до якої температури можна розігріти воду. А це в свою чергу залежить від того, наскільки гарячі породи, і скільки води ми качаємо до них.
Вода закачується в свердловину в гарячому регіоні, а коли піднімається вгору під тиском і виходить на поверхню, і перетворюється на пару.
Пар може бути використаний для турбогенератора, або через теплообмінник для нагріву води в будинки. Пара повинна бути очищений, перш ніж використовуватися для обертання турбіни, або турбінних лопаток.
* Геотермальна енергія не забруднює навколишнє середовище;
* Геотермальна енергія не сприяє парниковому ефекту;
* Електростанції не займають багато місця;
* Немає витрати палива;
* Після того як побудовані геотермальні електростанції, енергія майже безкоштовна.
* Велика проблема полягає в тому, що існує не так багато місць, де можна будувати геотермальні електростанції;
* Гарячі камені повинні бути відповідного типу, на глибині, де до них можна дістатися; тип порід повинен бути таким, щоб їх можна було легко свердлити;
* Іноді геотермальні місця, можуть «видихаються» протягом десятиліть;
* Можуть вийти небезпечні гази і мінерали з-під землі, і їх може бути важко безпечно утилізувати.
Це енергія поновлювані?
Геотермальна енергія є відновлюваним джерелом енергії, так як тепло постійно виникає всередині Землі.
Енергія продовжує надходити до тих пір, поки ми не закачаємо занадто холодну воду і не остудити породу занадто сильно.
Всередині Землі міститься теплоти набагато більше, ніж можна було б добути в ядерних реакторах при розщепленні всіх земних запасів урану. Якщо людство буде використовувати тільки геотермальну енергію, пройде 41 млн. Років перш ніж температура надр Землі знизиться тільки на півградуса.
Так може виглядати геотермальна електростанція
5 сфер використання геотермальної енергії
1. Аквакультури, садівництво і термокультури
Поновлювані джерела енергії можуть бути використані для вирощування садових і морських культур, яким необхідна тепла вода і тропічний клімат. У теплицях можна використовувати геотермальну енергію, щоб зберігати температуру і вологість, за допомогою пари і теплопостачання, які надає геотермальна енергія. Геотермальні поновлювані джерела енергії використовується для обігріву ферм по вирощуванню креветок.
2. Промисловість і сільське господарство
Геотермальна енергія може відігравати велику роль в розвитку промисловості і сільського господарства по всьому світу. Наприклад, цю енергію можна використовувати майже на кожному етапі обробки паперу. Паперові комбінати в Новій Зеландії спеціально розміщуються на родовищах геотермальної енергії. Є тисячі промислових і сільськогосподарських застосувань, де геотермальна енергія може бути ідеальним рішенням, так як вартість геотермальної енергії дуже низька.
3. Харчова промисловість
Харчова та переробна промисловості можуть отримати велику користь з геотермальних поновлюваних джерел енергії. Один із способів використання цієї енергії - стерилізації об'єктів харчової промисловості паром. Земля містить велику кількість тепла і пара, і цей пар можна використовувати для стерилізації обладнання та приміщень без застосування хімічних речовин. Це дозволить запобігти мутацію мікроорганізмів, коли вони стають несприйнятливими до хімічних речовин і розвиток більш шкідливих штамів. Геотермальна енергія може також допомогти висушити рослини, з яких виробляють порошки та концентрати, які використовуються в харчовій промисловості. Часом ці речовини можуть бути використані для збереження продуктів без добавок. Продукти можуть бути приготовлені, на пару, а також іншими способами за допомогою використання геотермальної енергії.
4. Забезпечення теплом житлових і комерційних приміщень
Геотермальні поновлювані джерела енергії можуть бути використані для обігріву всіх типів будівель, від будинків до ферм, сараїв і інших типів будівель. Використання цієї енергії не тільки забезпечують тепло, це також повна система контролю температури. З геотермальної системою опалення та охолодження витрати на електроенергію набагато нижче, так як піч або кондиціонер не потрібні. Ці пристрої можуть використовувати значну кількість електроенергії, збільшуючи рахунки за комунальні послуги і витрачати енергію. Геотермальні блоки управління температурою можуть додати тепла або зменшити його, зберігаючи комфортний мікроклімат протягом всього року.
5. Виробництво електроенергії
Геотермальні електростанції можуть забезпечити велику кількість електроенергії, з багатьма перевагами, так як немає необхідності використовувати викопне паливо для виробництва електроенергії. Геотермальної енергії дуже «чиста», тому що використовує тепло і пар знаходяться в землі для виробництва електроенергії. Немає ніяких шкідливих викидів газу або високого рівня вуглецю, і ці електростанцій не впливає на забруднення повітря. Це джерело енергії відновлюємо і не залежить від кількості викопних видів палива або поставок із зарубіжних країн. Геотермальна енергія може додати стабільності в вартість і наявність електричної і теплової енергії для всього світу. Викопні види палива будуть вичерпані в найближчому майбутньому, і використання альтернативних поновлюваних джерел енергії необхідно в цілях запобігання енергетичній кризі.