با پیشرفت در فن آوری پیشرفته سیستم های زمین گرمایی ، گرمای زمین می تواند به تولید کننده اصلی برق تبدیل شود. فلیکر / xavierbt

زمین گرمایی به معنای واقعی کلمه به معنای "گرمای زمین" است. هنگامی که به سمت هسته آن عمیق تر می شویم ، دمای زمین افزایش می یابد. ما می توانیم با گردش آب از طریق مخازن زیر زمینی گرم ، از آن گرما برای انرژی استفاده کنیم و آب گرم یا بخار را به سطح خود بیاوریم. سپس می توانیم انرژی را در مایعات داغ با استفاده از a به انرژی مکانیکی و الکتریکی در سطح تبدیل کنیم موتور گرمایی.

سرمایه گذاری خصوصی در توسعه انرژی زمین گرمایی استرالیا پس از یک شروع بسیار سریع از ده سال پیش کاهش یافته است. این مسئله مجدداً انتخاب می شود زیرا تحولات جدید باعث دوام تجاری در سیستم های زمین گرمایی پیشرفته می شود. اینها پتانسیل رشد نمایی دارند و نوید قدرت فراوانی برای جهان دارند.

سیستم های زمین گرمایی معمولی

در سال 2010 ، جهان 20 ساعت تراوا تولید کرد (دو ساعت) برق زمین گرمایی. همه اینها از منابع متعارف ناشی می شد. اینها به طور طبیعی جریان آبهای گرم یا بخارهایی دارند که توسط ماگما گرم می شوند و در میان صخره های قابل نفوذ گردش می کنند. آنها با سیستمهای آتشفشانی همراه هستند و محدود به مناطقی با آتشفشانهای فعال یا جوان هستند.

استفاده از منابع متعارف چیز جدیدی نیست. در سال 1904 ، یک کارخانه در لاردرلو ساخته شد، ایتالیا ، برای تولید برق از بخار زمین گرمایی. از آن زمان ، تأسیسات انرژی زمین گرمایی با سرعت ثابت گسترش یافته اند اما محدود به منابع دسترسی به آنها نسبتاً آسان هستند.

سیستم های زمین گرمایی پیشرفته

شکل دیگری از گرمای زمین گرمایی وجود دارد که فراوان است و به طور کلی در سراسر جهان در دسترس است. این ماده با پوسیدگی رادیواکتیو ایزوتوپ های پتاسیم ، اورانیوم و توریم موجود در برخی از انواع گرانیت تولید می شود.

در گرانیتهای موجود در حوضه کوپر ، در استرالیا جنوبی ، غلظت ایزوتوپ در سطح ردیابی وجود دارد. گرما با سرعت بسیار کمی تولید می شود. با چنین سرعت کم ، تقریباً یک میلیون سال طول می کشد تا یک توده گرانیت بتواند دمای آن را 100 درجه سانتیگراد افزایش دهد. در طی این مدت ، سنگ باید در عمق بسیار عایق بندی شده باقی بماند.

برای دسترسی به این گرمای عمیق ، حداقل باید دو چاه حفر شود. آب سرد از یک چاه تزریق می شود ، توسط سنگ گرم می شود و از چاه دیگر استخراج می شود. دو چاه به طور معمول 800 تا 1000 متر از هم فاصله دارند. در چنین سیستمی ، آب فقط از آنجا عبور می کند که سنگ بین چاه ها قابل نفوذ باشد.

نفوذپذیری سنگ طبیعی به اندازه کافی بالا نیست اما می توان با روشهای مهندسی نفت و گاز به خوبی تثبیت شد. به این سیستم ها سیستم های ژئوترمال پیشرفته (EGS) گفته می شود.

توسعه EGS تجاری

برق از سیستم های گرمایش زمین پیشرفته در حال حاضر مقرون به صرفه نیست زیرا چاه های عمیق گران هستند. برای تولید برق کافی برای پرداخت هزینه برای چاه ها و تجهیزات سطح ، آب گرم باید با سرعت نزدیک به 100 کیلوگرم در ثانیه به سطح زمین منتقل شود. یکی از بهترین نرخ های جریان EGS در جهان توسط شرکت استرالیایی Geodynamics حاصل شد و تنها یک سوم این هدف بود. اگرچه این یک دستاورد مهم است ، اما برای اینکه EGS بتواند از نظر تجاری رقابت کند ، کافی نیست.

اگر بتوانید بازده تبدیل انرژی به انرژی را بهبود بخشید ، این میزان جریان کم را جبران می کنید. اما هنوز پیشرفت هایی در این زمینه ندیده است که تولید برق با هزینه رقابتی شود.

قبل از برقراری برق EGS ، میزان جریان EGS باید سه برابر شود. بود دسامبر گذشته گزارش شده است که ممکن است یک تکنیک امیدوارکننده برای چاه های زمین گرمایی توسط شرکت آمریکایی AltaRock توسعه یافته باشد. اگر نتایج گزارش شده توسط آزمایش های بیشتر اثبات شود ، باعث ایجاد نفس جدید برای توسعه زمین گرمایی EGS در سراسر جهان و استرالیا خواهد شد.

سایر منابع زمین گرمایی استرالیا

تقسیم بین سیستم های ژئوترمال معمولی و پیشرفته مصنوعی است و منبع زمین گرمایی واقعی جهانی طیف مداوم را گسترش می دهد که از چشمه های آب گرم به طور طبیعی در سیستم های زمین گرمایی پیشرفته رخ می دهد.

نتایج اخیر نشان می دهد که اگرچه استرالیا یک کشور آتشفشانی نیست ، اما مناطقی دارد که ماگما به سطح آن نزدیک می شود تا آب گرم را در سنگ های رسوبی تولید کند. صنعت زمین گرمایی استرالیا اینها را صدا می کند سفره های آب رسوبی گرم. از آنها انتظار می رود که نفوذپذیری طبیعی بالاتری از EGS داشته باشند اما شاید به اندازه سیستمهای ژئوترمال معمولی نباشد.

در سراسر جهان کارهای زیادی در این نوع منابع انجام نشده است اما تحولات جدیدی در استرالیا و سایر مناطق مانند ترکیه و آمریکای جنوبی به چنین منابعی هدایت می شود.

اثرات زیست محیطی

در دستیابی به انرژی زمین گرمایی ، فن آوری های درگیر می توانند تأثیرات اندکی بر محیط فوری داشته باشند. همانطور که توسط دیده می شود تجربه پارالاناممکن است لرزهای جزئی روی سطح احساس شود اما این خطر قابل توجهی نیست. انرژی زمین گرمایی استفاده نمی کند هر آب بیشتر نسبت به دیگر برنامه های انرژی گرمایی قابل تجدید. همچنین تحریک شکستگی مورد استفاده در پروژه های EGS برای سفره های سطحی خطری ندارد زیرا مخازن EGS بسیار عمیق هستند و چاه ها در محفظه های فولادی آب بندی می شوند.

در برخی از منابع زمین گرمایی معمولی با منبع آتشفشانی منبع ، گازهای محلول آزاد شده به جو ممکن است محیط فوری را تحت تأثیر قرار دهد. این احتمالاً جدی ترین خطری است كه مربوط به انرژی زمین گرمایی است اما فقط به برخی منابع متعارف (مربوط به استرالیا نمی شود) محدود شده و كنترل آن آسان است.

آینده برای زمین گرمایی

مبانی انرژی زمین گرمایی قوی است. فراوان است - منبعی که در زیر حوضه بزرگ آرتیز قرار دارد تخمین زده می شود به اندازه کافی بزرگ باشد برای تأمین مصرف انرژی سالانه فعلی استرالیا برای 6000 سال. این یکی از معدود منابع انرژی تجدید پذیر است که می تواند به طور کامل ذغال سنگ را به عنوان مولد برق پایه مصرفی جایگزین کند. همچنین تأثیر محیطی بسیار کمی دارد.

عدم دستیابی به جریان کافی مانع توسعه تجاری آن شد اما این مشکل ممکن است در آینده نزدیک حل شود. اگر این اتفاق بیفتد ، قدرت زمین گرمایی می تواند به یکی از برجسته ترین فن آوری های تجدیدپذیر پیشرو برای دهه های 2020 تبدیل شود.

درباره نویسنده

هال گورژنی ، استاد مهندسی مکانیک ، دانشگاه کوئینزلند

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

رها کردن: برنامه جامع تر که تا کنون پیشنهاد معکوس گرم شدن جهانی شده است

توسط پل هاوک و تام استایر
در برابر ترس و بی تفاوتی گسترده، یک ائتلاف بین المللی محققان، متخصصان و دانشمندان برای جمع آوری راهکارهای واقع بینانه و جسورانه برای تغییرات آب و هوایی آماده شده است. صد روش و شیوه در اینجا توضیح داده شده است. برخی از آنها به خوبی شناخته شده اند. برخی از شما ممکن است هرگز از آن شنیده نشده است. آنها از انرژی پاک به آموزش دادن دختران در کشورهای با درآمد پایین به شیوه های استفاده از زمین است که کربن را خارج از هوا می کند. راه حل های موجود، از لحاظ اقتصادی قابل اجرا هستند، و جوامع در سراسر جهان در حال حاضر آنها را با مهارت و عزم را در اختیار دارد. موجود در آمازون

طراحی راه حل های آب و هوایی: راهنمای سیاستی برای انرژی کم کربن

توسط هال هاروی، رابی اورویس، جفری ریسمن
با توجه به تأثیرات تغییرات اقلیمی بر ما ، نیاز به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای جهانی چیزی فوری نیست. این یک چالش دلهره آور است ، اما فناوری ها و استراتژی های پاسخگویی به آن امروز وجود دارد. مجموعه کوچکی از سیاست های انرژی ، به خوبی طراحی و اجرا شده ، می تواند ما را در مسیر آینده با کربن کم قرار دهد. سیستم های انرژی بزرگ و پیچیده هستند ، بنابراین سیاست انرژی باید متمرکز و مقرون به صرفه باشد. رویکردهای متناسب با همه کارها به سادگی کار را به پایان نمی رسانند. سیاست گذاران به یک منبع جامع و واضح نیاز دارند که سیاست های انرژی را که بیشترین تأثیر را در آینده آب و هوایی ما دارند ، به طور خلاصه بیان کند و نحوه طراحی مناسب این سیاست ها را شرح دهد. موجود در آمازون

این همه چیز تغییر: سرمایه داری در مقابل آب و هوا

توسط Naomi Klein
In این همه چیز تغییر نائومی کلین استدلال می کند که تغییر آب و هوا تنها مسئله دیگری نیست که به طور منظم بین مالیات و مراقبت های بهداشتی ثبت شود. این یک زنگ خطر است که ما را به رفع یک سیستم اقتصادی است که در حال حاضر ما را از بسیاری جهات شکست. کلاین دقیقا برای اینکه چگونه میزان انتشار گازهای گلخانه ای خود را به طور عظیم کاهش می دهد، ما بهترین فرصت را برای کاهش همزمان نابرابری های خفیف، دوباره تصور دموکراسی های شکسته ما و بازسازی اقتصادهای محلی خود داریم. او در معرض نومیدی ایدئولوژیک از انکار کنندگان تغییرات اقلیمی، خطاهای مسیحیت مهندسان ژئواستراتژیک آینده و ناکامی غم انگیز بسیاری از طرح های اصلی جریان سبز قرار می گیرد. و او به طور دقیق نشان می دهد که چرا بازار بازار بحران آب و هوایی را نداشته و نمی تواند آن را حل کند، بلکه بدتر از همه با بدتر شدن روش های استخراج سنگین و اکولوژیکی، همراه با سرمایه داری فاجعه بار است. موجود در آمازون

از ناشر:
خرید در آمازون برای هزینۀ آوردن شما هزینه می کند InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com بدون هزینه و بدون تبلیغاتی که عادت مرور شما را دنبال می کنند. حتی اگر روی یک لینک کلیک کنید اما این محصولات انتخابی را خریداری نکنید، هر چیزی که شما در همان بازدید از آمازون خریداری می کنید، یک کمیسیون را به ما می دهد. هیچ هزینه اضافی برای شما وجود ندارد، پس لطفا در تلاش باشید. شما همچنین می توانید از این لینک استفاده کنید برای استفاده از آمازون در هر زمان، بنابراین می توانید به حمایت از تلاش های ما کمک کنید.