Що таке геотермальна енергія і як вона працює - альтернативна енергія

Ми залежимо від автомобілів, тому що потрібно добиратися на роботу, відвезти дітей в школу. Ми покладаємося на систему опалення наших будинків, щоб взимку нам було тепло. Для нас звичайна справа, використовувати комп'ютер, пилосос або духовку.

Проте, вчені ведуть гонку з часом, щоб знайти більш чисті та ефективні джерела відновлюваної енергії. Одним з потенційних джерел такої енергії постукав прямо нам під ноги. Глибоко всередині Землі лежить гаряча вода і пар, яку можна використовувати для обігріву будинків і підприємств і генерувати електрічествочісто і ефективно. Це явище називається геотермальна енергія - від грецьких слів гео - «земля», і Therme. що означає «тепло».

У центрі Землі дуже багато тепла. Чим глибше ви копаєте, тим гарячіше стає. Ядро перебувати на глибині 6437 км. від поверхні, і може досягати температури 4204 градусів Цельсія. Це тепло виділяється від постійного розпаду радіоактивних ізотопів всередині Землі.

Від тепла усередині Землі досить інтенсивно танути камені. Ці розплавлені породи відомі як магма. Оскільки магма менш щільна, ніж камені навколо нього, вона піднімається на поверхню. Іноді магма виходить через тріщини в земній корі виверженням вулканів. Але більшу частину часу магми залишається під поверхнею, нагріваючи інші породи і воду, що знаходиться всередині цих порід. Іноді, ця вода виходить через тріщини в землі, і тоді з'являтися басейни гарячої води (гарячі джерела) або вибухами гарячої води і пари (гейзери). Інша частина нагрітої води залишається в басейнах під поверхнею Землі, називається вона геотермальні резервуари.

Як ми можемо використовувати геотермальну енергію?

Тепло сидить під Землею - нам просто потрібно його дістати. Геотермальна енергія може використовуватися в трьох напрямках:

Пряма геотермальна енергія.

У районах, де гарячі джерела або геотермальні резервуари знаходяться поблизу поверхні Землі, гаряча вода може бути передана в безпосередньо для опалення будинків або офісних будівель. Геотермальна вода перекачується через теплообмінник, який передає тепло від води в опалювальній системі будівлі. Використовувана вода, закачується назад в колодязь резервуара, нагрівається і повторно піднімається в теплообмінник.

Геотермальний тепловий насос.

У декількох метрах під землею, грунт або вода залишається постійної температури 10-15 градусів за Цельсієм круглий рік. Тільки трохи тепла можна використовувати для нагріву або охолодження будинку і офіси. Рідина циркулює через серію труб (цикл) під землею або під водою ставка або озера і заводитися в будівлю. Електричний компресор і теплообмінник забирають тепло від труб і віддають його в систему воздуховодов у будинку. Влітку відбувається зворотний процес. Труби відводять тепло від будинку і несуть його в землю, де воно поглинається.

Геотермальна електростанція.

Гаряча вода і пар з глибокого підземелля може бути переданий через підземні свердловини і використовуватися для генерації електроенергії на електростанції. Існують три типи геотермальних електростанцій:

• Суха паросилова установка. Гарячий пар подається по трубах безпосередньо з геотермальних резервуарів в електростанцію. Пар обертає турбіни, які виробляють електрику.
• Змішана паросилова установка. Частина води перетворюється в пар, який приводить в рух турбіни. Коли пара охолоджується, він конденсується назад у воду і повертається на землю.
• Бінарні тип паросилова установки. Помірно гарячі геотермальні води, пропускають через теплообмінник, де його тепло передається рідини (наприклад, ізобутилен), яка може кипіти при більш низькій температурі, ніж вода. Рідина нагрівається, перетворюється в пар, який і обертає турбіну.

Яка вона геотермальна енергія в порівнянні з іншими джерелами енергії?

Експерти кажуть, що геотермальна енергія є більш екологічним, економічним і ефективним джерелом енергії, ніж спалювання викопного палива, і це може знизити нашу залежність від нафти і газу.

Геотермальна енергія чиста, тому що вона видобувається без спалювання викопного палива. Рейк'явік, Ісландія, нагріває 95% своїх будинків з використанням геотермальної енергії, вважається одним з найчистіших міст в світі.

Енергія генерується в безпосередній близькості від заводу, що значно економить на металургійних і транспортних витрат, у порівнянні з іншими видами палива. Геотермальні джерела також вважається більш надійним, ніж вугілля або атомна енергетика, тому що вони можуть працювати послідовно, 24 години на добу, 365 днів у році.

У світі використовується близько 7000 мегават геотермальної енергії, близько 2700 мегават з яких виробляється в США (еквівалент горіння 60 млн. Барелів нафти в рік). Проте, ми не використовуємо майже стільки ж геотермальної енергії, яка є. Це пов'язано з обмеженими географічними особливостями геотермальних джерел, а також труднощі і витрати на глибоке буріння, щоб досягти цю енергію.

На даний момент, геотермальні теплові насоси є найбільш прийнятною альтернативою варіантом традиційних джерел енергії. Вони можуть бути використані практично в будь-якому місці, так як температура під землею завжди залишається постійною.