Ģeotermālā enerģija paskaidrota: kā darbojas ģeotermālā enerģija

Dziļi zem Zemes virsmas atrodas masīvi izkusušo iežu, karstā ūdens un augstspiediena gāzes rezervuāri. Zinātnieki un inženieri ir izmantojuši šos krājumus kā ģeotermālos enerģijas avotus.

Pāriet uz sadaļu

• Kas ir ģeotermālā enerģija?
• Kā darbojas ģeotermālā enerģija?
• 4 Ģeotermiskās enerģijas priekšrocības
• 2 Ģeotermālās enerģijas trūkumi
• Uzzināt vairāk
• Uzziniet vairāk par Dr Jane Goodall MasterClass

Dr Jane Goodall dalās ar ieskatu par dzīvnieku inteliģenci, saglabāšanu un aktīvismu.

kādu grimu izmantot sejas kontūrēšanai

Kas ir ģeotermālā enerģija?

Ģeotermālā enerģija ir atjaunojams enerģijas avots, kas siltuma enerģiju izmanto zem Zemes virsmas. Īslandes karstie avoti un Jeloustounas nacionālā parka geizeri ir ģeotermālo rezervuāru piemēri, kas izlauzušies cauri Zemes garozai. Cilvēki tūkstošiem gadu ir izmantojuši ģeotermālos resursus.

Tā kā pārvaldes struktūras, piemēram, ASV Enerģētikas departaments, meklē atjaunojamus enerģijas ražošanas līdzekļus, tās stimulē komunālos pakalpojumus, korporācijas un privātpersonas izmantot Zemes siltumu kā līdzekli rūpniecisko procesu darbināšanai un elektroenerģijas ražošanai. Tas noveda pie nesenā ģeotermālo tehnoloģiju pieauguma.

Kā darbojas ģeotermālā enerģija?

Ģeotermālā enerģija var ražot elektrību ģeotermālās spēkstacijās. Jūs varat arī to tieši izmantot kā mājas apkures avotu, izmantojot ģeotermālos siltumsūkņus.

• Ģeotermālā elektroenerģijas ražošana : Lielākā daļa elektrostaciju rada elektrību, vārot ūdeni tvaika ražošanai. Tad tvaiks rotē masīvas turbīnas, kas rada elektrisko strāvu. Ģeotermālās elektrostacijas arī izmanto šo metodi, tikai tā vietā, lai ražotu tvaiku, izmantojot fosilo kurināmo, piemēram, ogles vai dabasgāzi, tās izmanto dabiski apsildāmu ūdeni no pazemes rezervuāriem. Ģeotermālās enerģijas ražošanā ir dažādas variācijas (ieskaitot sausā tvaika metodi, zibspuldzes metodi un binārā cikla sistēmu), tomēr visās tiek izmantota dabiski augstā ģeotermālā šķidruma temperatūra.
• Ģeotermālās apkures sistēmas : Ģeotermiskās apkures sistēmas izmanto ģeotermālo ūdeni, lai sildītu radiatorus mājās, birojos un rūpnīcās. Dažās vietās, tostarp lielākajā daļā Islandes, ģeotermālais ūdens no karstajiem avotiem pat iziet no jaucējkrāna mājas lietošanai. Ģeotermālās sistēmas var darboties arī kā dzesēšanas sistēmas, izmantojot ģeotermālos siltumsūkņus, lai siltumu no ēkas pārnestu zemē. Tad sistēma karsto gaisu aizstāj ar zemas temperatūras gaisu no zemes virsmas.

4 Ģeotermiskās enerģijas priekšrocības

Ģeotermālā enerģija ir noderīga dažādu iemeslu dēļ.

1. Tas potenciāli ir pieejams visā pasaulē . Ar ievērojamiem ieguldījumiem ģeotermālo enerģiju var izmantot gandrīz jebkurā vietā uz Zemes. Lai arī ģeotermālā siltuma avots ir zemes kodols un tektonisko plākšņu kustība, visi izmantojamie ģeotermālie rezervuāri atrodas Zemes garozā - dažreiz tikai dažas pēdas zem virsmas.
2. Tas nodrošina pastāvīgu bāzes slodzes jaudu . Pēc pieskāriena ģeotermālais avots nodrošina nepārtrauktu strāvu, un efektivitātes nodrošināšanai nav nepieciešamas baterijas, kā tas ir citu atjaunojamo enerģijas avotu, piemēram, saules un vēja gadījumā.
3. Tas rada zemākas siltumnīcefekta gāzu emisijas nekā fosilais kurināmais . Pieskaroties pazemes siltuma avotiem, rodas siltumnīcas efektu izraisošo gāzu, piemēram, metāna (CH4) un oglekļa dioksīda (CO2), izdalīšanās, taču tas nepārsniedz siltumnīcefekta gāzu emisijas līmeni, kas rodas, sadedzinot ogles, naftu vai dabasgāzi.
4. Tas var izmantot esošo fosilā kurināmā infrastruktūru . Kad nozares un komunālie pakalpojumi pāriet no fosilais kurināmais , šie avoti var atvieglot ģeotermālās enerģijas ieviešanu tajos pašos reģionos. Naftas urbumos un gāzes urbumos jau ir pabeigta nepieciešamā urbšana, kas nepieciešama ģeotermālā siltuma novadīšanai, tāpēc daudzi inženieri ir rosinājuši ierosināt fosilā kurināmā un ģeotermālās enerģijas izmantošanai tās pašas akas.

Meistarklase

Ieteikts jums

Tiešsaistes nodarbības, kuras pasniedz pasaules lielākie prāti. Paplašiniet savas zināšanas šajās kategorijās.

Māca saglabāšanu

Māca kosmosa izpēti

Māca zinātnisko domāšanu un komunikāciju

Māca zinātni par labāku miegu

2 Ģeotermālās enerģijas trūkumi

Domājiet kā profesionālis

Dr Jane Goodall dalās ar ieskatu par dzīvnieku inteliģenci, saglabāšanu un aktīvismu.

Neskatoties uz vairākām nepārprotamām priekšrocībām salīdzinājumā ar fosilo kurināmo, ģeotermālās enerģijas sistēmas vēl nav pieprasījušas ievērojamu tirgus daļu. Tam ir divi galvenie iemesli.

cik glāzes vīna vienā pudelē

1. Sākuma izmaksas ir augstas . Ģeotermālā elektroenerģijas ražošana un ģeotermālā apkure var būt rentabla, tiklīdz ir izveidota infrastruktūra. Tomēr šīs infrastruktūras izveide ir dārga. Lai sasniegtu ģeotermālos rezervuārus, ekipāžām jāpārvar cauri blīvam pamatakmenim. Urbšana ir darbietilpīga un trokšņaina. Dažas pašvaldības un māju īpašnieku asociācijas to nepieļauj.
2. Jaunas tehnoloģijas ir nepieciešamas daudzās vietās . Lai ģeotermālās sistēmas nodrošinātu energoefektivitāti, jābūt dabiskai šķidruma plūsmai no ģeotermālā lauka uz gaisu virs tā. Tikai aptuveni 10 procenti zemes zemes platības veicina šo šķidruma plūsmu. Jauna tehnoloģija, ko sauc par uzlabotām ģeotermālajām sistēmām (EGS), var apiet šo problēmu, sadalot karstos iežus dziļi zem zemes virsmas. Šos iežus injicē ar ūdeni, kas kļūst par tvaiku, kas paceļas uz virsmas enerģijas izmantošanai. Izmantotais zemas temperatūras ūdens tiek ievadīts zemē caur iesmidzināšanas akām. Lai gan šāda dziļa urbšana var radīt oglekļa dioksīda un metāna emisijas, ģeotermālie projekti to galu galā var apiet, pārvietojot to ģeotermālo šķidrumu slēgtā lokā.

Uzzināt vairāk

Iegūstiet MasterClass ikgadējo dalību, lai iegūtu ekskluzīvu piekļuvi video nodarbībām, kuras pasniedz meistari, tostarp Džeina Gudola, Nils deGrasse Taisons, Pols Krugmans un citi.