Geoterminė energija

Kas yra geoterminė energija:

Geoterminė energija yra energijos rūšis, naudojanti žemės plutos viduje kaupiamą šilumą. Tai atsinaujinanti ir neapibrėžta energija. Geoterminė sąvoka kilusi iš graikų kalbos geo, o tai reiškia „žemė“, ir termosas, o tai reiškia „šiluma“.

Kitaip tariant, geoterminė energija yra ta, kuri naudoja šilumą, sukauptą Žemėje karšto vandens, vandens garų ir karštos sausos uolienos pavidalu.

Kai kurie geoterminės energijos, esančios aplinkoje, pavyzdžiai: ugnikalniai, geizeriai ir karštosios versmės.

Yra tiesioginis ir netiesioginis geoterminės energijos panaudojimas. Tiesioginis naudojimas išnaudoja betarpišką dirvožemio kaitrą, visada žemesnę nei 150º C. Į tai įeina karšto vandens sanitarinis naudojimas (naudojimas autoklavuose ir dezinfekavimas) ir oro kondicionavimas. Netiesioginis naudojimas reiškia elektros energijos gavimą, tai įmanoma tik rezervuaruose, kuriuose yra aukštesnė nei 150 ° C temperatūra.

Kaip veikia geoterminė energija?

Geoterminė elektrinė Islandijoje.

Norint suprasti, kaip veikia geoterminė energija, būtina suprasti, kaip ji gaminama gamtoje ir kaip ji gaunama vartoti.

Kaip gamtoje gaminama geoterminė energija?

Saulės spinduliuotė tam tikrame gylyje nustoja paveikti podirvį. Nuo to momento, didėjant šiam gyliui, dirvos temperatūra kyla. Tai yra, kuo arčiau žemės magmos, tuo karštesnis bus podirvis.

Vietose, kuriose yra vulkaninis aktyvumas arba didelis tektoninių plokščių judėjimas, Žemės magmos šiluma yra paviršutiniškesnė. Šiose vietose gausu išlydytų uolienų ar karštos sausos uolienos. Magmos šiluma pakelia požeminio vandens temperatūrą ir gamina garus.

Šis procesas sukuria trijų tipų rezervuarus arba geoterminius rezervuarus: šaltinius, vandeningus sluoksnius ir sausus rezervuarus.

  • Karštosios versmės: jos susidaro, kai vanduo ar garai pakyla į paviršių ir sukelia tokius reiškinius kaip geizeriai ir vadinamosios karštosios versmės ar vandenys.
  • Karšto vandens vandeningieji sluoksniai: tai karšto vandens telkiniai, laikomi žemės plutoje.
  • Sausi rezervuarai: juos sudaro karštos sausos uolienos ir kitos išlydytos medžiagos.

Kaip gauti geoterminę energiją vartojimui?

Tiesioginę geoterminę energiją galima gauti naudojant įrenginius, vadinamus šilumos siurbliais, kuriuose yra šilumokaitis.

Šie siurbliai išnaudoja tiesioginės žemės plutos šilumą ir taip tiesiogiai maitina infrastruktūrą (namus, pastatus ar pramonę). Tiesioginis naudojimas taip pat įmanomas klojant šilumokaičio vamzdžius.

Netiesioginė geoterminė energija gaunama geoterminėse gamyklose ar įrenginiuose, kurie yra atsakingi už jos pavertimą elektros energija. Šie augalai turi būti arti didelių laukų.

Geoterminės elektrinės turi du gamybinius gręžinius. Vienas yra atsakingas už karšto vandens ir garų gavimą, o kitas yra atsakingas už vandens įpurškimą į podirvį, kuris leidžia atnaujinti ciklą.

Sausų rezervuarų atveju vanduo įpurškiamas per skylę karštoje sausoje uolienoje. Susilietęs su šia medžiaga, vanduo pakelia temperatūrą ir išskiria garus. Tada vanduo atgaunamas.

Gaminama energija sukasi turbiną tūkstančius apsisukimų per minutę. Ši turbina paleidžia generatorių, kuris mechaninę energiją paverčia elektros energija. Gauta elektros energija nukreipiama į transformatorių, kuris yra atsakingas už jos paskirstymą vartojimui.

Tai gali jus sudominti:

  • Energijos rūšys.
  • Šiluminė energija
  • Vėjo energija
  • Saulės energija

Geoterminės energijos rūšys

Geoterminė energija klasifikuojama pagal temperatūrą. Dvi esminės rūšys yra: žemos arba labai žemos temperatūros geoterminė energija ir vidutinės arba aukštos temperatūros geoterminė energija.

Žemos temperatūros geoterminė energija

Šios rūšies energija išnaudoja grunto temperatūrą, kuri pasiekia iki 150º C. Ši temperatūra nepriklauso nuo metų sezono, todėl ji yra pastovi. Žemos temperatūros geoterminė energija yra labiausiai paplitusi, nes ji skirta tiesioginiam vartojimui.

Aukštos temperatūros geoterminė energija

Tai yra tas, kuris naudojasi tektoniniu aktyvumu ir gali pasiekti aukštesnę nei 150 ° C temperatūrą. Tai įmanoma tik tose planetos vietose, kur vyksta svarbūs tektoniniai reiškiniai, pavyzdžiui, ugnikalniai ar geizeriai. Aukštos temperatūros geoterminė energija naudojama elektros energijai gauti.

Geoterminės energijos privalumai

  • Jis nepriklauso nuo klimato, pavyzdžiui, vėjo ar saulės energijos, nes gaunamas dėl natūralaus temperatūros skirtumo tarp paviršiaus ir žemės paviršiaus. Todėl jo prieinamumas yra pastovus.
  • Ekonominės investicijos susigrąžinamos greitai, tai yra nuo 4 iki 8 metų.
  • Tai leidžia sutaupyti iki 50% energijos, palyginti su kitais energijos šaltiniais.
  • Tam reikia mažai investicijų į eksploatavimą ir priežiūrą.
  • Jis nesukelia garso taršos, nes nenaudoja kompresorių ar ventiliatorių.
  • Ekstrakcija užima mažai vietos ir nereikalauja ventiliacijos.
  • Gamybos šuliniuose nenaudojamas kuras. Todėl jie nesudaro dūmų ar CO2.

Geoterminės energijos trūkumai

  • Paprastai tariant, geoterminė energija gali sukelti ne visada aptinkamą vandenilio sulfido išmetimą, taip pat kitas potencialiai toksiškas medžiagas.
  • Geoterminės energijos naudojimas reiškia kraštovaizdžio įsikišimą, kad būtų galima pradurti žemės plutą.

Geoterminės energijos panaudojimas ir taikymas

Geoterminė energija turi daug pritaikymų kasdieniame ir pramoniniame gyvenime. Išskyrus elektros gavimą, didžioji dalis geoterminės energijos yra laikoma tiesiogine.

Štai keletas pavyzdžių.

  • Vandens šildymas buitiniam ir pramoniniam naudojimui;
  • patalpų šildymas;
  • geoterminis šalčio siurblys ir absorbcinis aušinimas;
  • plaukimas ir SPA;
  • balinimas, virimas ir pasterizavimas;
  • šiltnamiai;
  • žemės ūkio ir pramonės produktų (pvz., maisto ir medienos) džiovinimas;
  • grindų šildymas ir sterilizavimas;
  • akvakultūra;
  • cheminės valymo priemonės;
  • ledo gaminimas ir laikymas;
  • gėlinimas;
  • elektros energijos gavimas (netiesioginis naudojimas).
Žymos:  Išraiškos - Populiarus Išraiškos-Anglų Mokslas