متنوع

ما هي الطاقة الحرارية الجوفية؟ اكتشف مزاياها العديدة

ما هي الطاقة الحرارية الجوفية؟ اكتشف مزاياها العديدة

يمكننا اعتبار الطاقة الحرارية على أنها الطاقة التي تحيط بالأرض على شكل حرارة ، والتي تنتج بشكل أساسي عن طريق تفكك المواد المشعة من نواتها. تميل هذه الحرارة إلى الانتشار في الداخل حتى تتسرب عبر سطح القشرة الأرضية.

ستكون هذه الطاقة كافية لتغطية احتياجات العالم إذا أمكن استخدامها ، لكن الطاقة الحرارية الأرضية هي طاقة يصعب استخدامها.

يتم توزيع درجة الحرارة بشكل غير منتظم وفقًا لمناطق القشرة الأرضية. تنتقل أكياس الصهارة التي تأتي من المناطق العميقة نحو مناطق الضغط المنخفض.

ذات صلة: مصنع الطاقة الجيوثيرمال يحول انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في المواد الصلبة

عند ملامستها تذوب الصخور وتطلق كميات كبيرة من الغازات التي تميل إلى الهروب من خلال الشقوق والتصدعات في القشرة مما يؤدي إلى ظهور ظواهر بركانية مثل الانفجارات البركانية ومخرجات الغاز ذات درجات الحرارة العالية ومنافذ المياه الساخنة (الينابيع الساخنة) ، إلخ ، على الرغم من أن بعضًا منها فقط صالح للاستخدام.

يستخدم الإنسان الطاقة الحرارية الأرضية منذ العصور البعيدة. في الوقت الحاضر ، نحاول إيجاد طريقة للاستفادة من هذه الكمية الهائلة من الطاقة التي تحيط بالأرض في شكل حرارة والتي ، باستثناء حالات منعزلة ، تضيع أو تضيع.

في المناطق التي يمكن أن نسميها مميزة (أيسلندا أو أجزاء من إيطاليا) ، يمكن استخدام الطاقة الحرارية الأرضية في درجات حرارة مختلفة.

درجة حرارة منخفضة: يتم استخدام الحرارة التي تظهر عند أقل من 100 درجة مئوية مباشرة في تطبيقات متعددة مثل التدفئة والمياه الساخنة المنزلية والصحية وحمامات السباحة والصوبات الزراعية وغرف التجفيف وغير ذلك الكثير.

يمثل هذا الاستخدام عيبًا مهمًا. بسبب المستوى الحراري المنخفض للسائل ، يجب استخدامه في تطبيقات الحرارة المباشرة ، لذلك يجب أن يكون مركز الاستهلاك قريبًا من الرواسب.

درجة حرارة متوسطة وعالية: لاستخراج الطاقة المخزنة في الغلاف الصخري ، نحتاج إلى وجود سائل متوسط ​​الحرارة الجوفية (الأمونيا أو الفريون) الذي يعمل كوسيلة نقل للطاقة.

بمجرد وصول المائع الجيوحراري إلى السطح ، يجب أن يخضع لسلسلة من التحولات لاستخدامه. تستخدم السوائل الجوفية التي تزيد درجة حرارتها عن 150 درجة مئوية للإنتاج المباشر للكهرباء من خلال أنواع مختلفة من الدورات.

إذا كانت درجة الحرارة بين 100 و 150 درجة مئوية ، يمكن استخدام هذه الطاقة في العمليات الصناعية.

في الوقت الحالي ، تهدف خطوط البحث إلى تنفيذ مشاريع تحويل الطاقة الحرارية الأرضية في درجات حرارة منخفضة باستثمارات أصغر وأقل سبر عميق مع مخاطر جيولوجية أقل ومشاكل الاستغلال وتجميع الأعمال.

استخدامات الطاقة الحرارية الجوفية

لتحديد استخدام الطاقة ، من الضروري التفريق بين الطاقة الحرارية الأرضية لدرجات الحرارة المرتفعة ودرجات الحرارة المنخفضة. يكمن اختلافها في عمق الأرض في كل منها ودرجة حرارتها.

في الحالة الأولى ، تكون درجات الحرارة المرتفعة حوالي ثلاثة أو أربعة كيلومترات تحت الأرض ، وفي الحالة الثانية ، توجد في أكثر طبقات الأرض سطحية. يتيح التنوع الحراري لموارد الطاقة الحرارية الأرضية عددًا كبيرًا من إمكانيات الاستخدام:

  1. درجة حرارة عالية: أكثر من 150 درجة مئوية. يسمح بتحويل بخار الماء إلى طاقة كهربائية مباشرة.
  2. معدل الحرارة: بين 90 و 150 درجة مئوية. يمكن أن ينتج طاقة كهربائية باستخدام سائل التبادل ، وهو ما يغذي محطات الطاقة.
  3. درجة حرارة منخفضة: بين 30 و 90 درجة مئوية. محتواها الحراري غير كافٍ لإنتاج الطاقة الكهربائية ، لكنها مناسبة لتدفئة المباني وفي بعض العمليات الصناعية والزراعية.
  4. درجة حرارة منخفضة جدًا: أقل من 30 درجة مئوية. يمكن استخدامه للحصول على الماء الساخن للتدفئة وتكييف الهواء. في هذه الحالة ، تحتاج إلى استخدام المضخات الحرارية.

تعتبر محطة Nesjavellir للطاقة الحرارية الأرضية في أيسلندا مثالًا جيدًا على كيفية استخدام حرارة الأرض لتغطية احتياجات المياه الساخنة لمنطقة العاصمة ريكيافيك الكبرى. في إسبانيا ، نجد أيضًا العديد من الأمثلة على المباني في المجتمعات المستقلة المختلفة حيث يتم استخدام الطاقة الحرارية الأرضية لتطبيقات مثل التدفئة تحت الأرضية أو تكييف الهواء.

يمثل هذا النوع من الطاقة ، بلا شك ، استجابة محلية وبيئية وفعالة لخفض تكاليف الطاقة.

مزايا الطاقة الحرارية الأرضية

طاقة مجانية لا تنضب: نحن أسياد طاقتنا لتدفئة وتبريد المنزل. نحن لا نعتمد على أي وقود آخر أو تقلبات الأسعار. نعم ، طاقة الأرض مجانية ولا تنضب ، لكن من الضروري مراعاة تكاليف الصيانة ، بالإضافة إلى الاستثمار الأولي في التركيب.

متجدد ونظيف: إنه خيار بيئي ممتاز لأنه مصدر للطاقة النظيفة ، التي لا تنبعث منها ثاني أكسيد الكربون ولا تساهم في تغير المناخ. إنه لا يعمل مع الاحتراق ، والمضخة الحرارية الأرضية فقط هي التي تستخدم الكهرباء.

لا داعي للقلق أيضًا بشأن الغازات السامة مثل أول أكسيد الكربون أو الحرائق المحتملة.

مدخرات: يعني التركيب الحراري الأرضي توفير 75٪ في التدفئة وحوالي 80٪ في التبريد. عند البدء من درجة حرارة ثابتة تبلغ 15 درجة مئوية ، يكون تبريد أو تسخين المياه أرخص.

لكن عليك الاعتماد على التكلفة الكهربائية للمضخة الحرارية الأرضية في هذه الحالة.

إطفاء سريع: من خلال عدم الاضطرار إلى دفع ثمن الوقود ، يتم استرداد الاستثمار في غضون بضع سنوات وأكثر إذا أخذنا في الاعتبار أننا نحصل على التدفئة والتكييف في الصيف وكذلك الماء الساخن. من الشهر الأول نفسه ، يمكننا أن نتوقع البدء في التوفير بشكل كبير في فاتورة الطاقة وتختلف فترات عائد الاستثمار بشكل كبير ، اعتمادًا على الطلب على الطاقة في المنزل (التدفئة ، وتكييف الهواء ، والمياه الساخنة)

بدون تأثيرات بيئية: لا ينتج عنه ضوضاء مزعجة أو تأثيرات بصرية على المناظر الطبيعية نظرًا لأن التركيب بأكمله مدفون.

المدة الزمنية: تدوم المضخة الحرارية الأرضية حتى ضعف عمر الغلاية الحرارية التقليدية وتنفق القليل من الكهرباء.

قابل للتكيف: على الرغم من أنه أكثر فاعلية إذا تم دمجه مع تدفئة تحت الأرضية ، إلا أنه ليس من الضروري تثبيت هذا النظام للاستمتاع بالحرارة في المنزل. من الممكن أيضًا استخدام المشعات المثبتة مسبقًا. بعد دراسة احتياجات كل أسرة ، يمكن لشركة متخصصة أن تنصح بتركيب إضافي في بعض الحالات.

ذات صلة: هل الطاقة المتجددة 100٪ كافية للعالم؟

تأتي الطاقة الحرارية مع الكثير من الوعد وهي شكل نظيف ومستدام للطاقة. لذلك ، فإن تسخير هذه الطاقة لصالحنا ليس فقط فعال من حيث التكلفة ولكنه صديق للبيئة أيضًا.


شاهد الفيديو: عرض طاقة الحرارية الجوفية (كانون الثاني 2022).