Kā maksimāli izmantot ģeotermālo enerģiju mūsdienu pasaulē

La geotermāla enerģija Tā ir viena no enerģijām atjaunojams vecāka un tajā pašā laikā mazāk izmantota, ja salīdzinām to ar citiem, piemēram, saules vai vēja enerģiju. Neskatoties uz to, ka tehnoloģija ir pazīstama jau gadu desmitiem, tās izmantošana pēdējos gados ir kļuvusi aktuālāka, jo ir palielinājies pieprasījums pēc ilgtspējīgiem un tīriem enerģijas avotiem.

Ģeotermālā enerģija izmanto Zemes iekšējo siltumu, lai ražotu elektroenerģiju vai nodrošinātu apkuri. Urbjot zemes virsmu vietās ar augstu termisko aktivitāti, jūs varat piekļūt dziļākiem slāņiem, kur temperatūra ir pietiekami augsta, lai uzsildītu ūdeni. Šis process atbrīvo tvaiku, ko izmanto, lai pārvietotu turbīnas, kas savienotas ar elektroenerģijas ģeneratoriem, vai tieši pilsētu un lauku infrastruktūras apsildīšanai. Šī siltuma ieguve galvenokārt tiek veikta noteiktās vietās, ko raksturo ģeoloģiskie faktori, piemēram, vulkāni vai tektoniskie lūzumi, kas padara ģeotermālo augu izplatību uz planētas nevienmērīgu.

Ģeotermālās enerģijas ieguves process

Izmantojot geotermāla enerģija Tas ir tehnisks process, kas prasa urbšanu zemē vietās, kur pazemes temperatūra ir pietiekami augsta, lai izmantotu siltuma resursus. Šāda veida enerģija ir atrodama dziļumā, kas svārstās no 3.000 līdz 10.000 300 metriem zem Zemes virsmas. Šajos dziļumos gruntsūdeņus silda karstie akmeņi, līdz tas sasniedz temperatūru, kas atsevišķos gadījumos var pārsniegt XNUMXºC.

Procedūra sākas ar urbumu urbšanu, kas ļauj iegūt ūdeni un tvaiku no Zemes iekšpuses. Šis tvaiks tiek novirzīts, lai iedarbinātu vienu vai vairākas turbīnas, kas ir savienotas ar elektriskajiem ģeneratoriem. Pēc lietošanas ūdeni un tvaiku var iepludināt augsnē, lai cikls atsāktos, padarot šo sistēmu par slēgta cilpa kas samazina masveida pazemes resursu ieguvi.

Ģeotermālo resursu veidi

Ir vairāki ģeotermālo resursu veidi, kurus var izmantot enerģijas ražošanai:

• Sausās ģeotermālās sistēmas: Tie sastāv no zonām, kur pazemes iežu veidojumos nav ūdens, bet ir pietiekami augsta temperatūra. Šīs sistēmas prasa ūdens iesmidzināšanu klintīs, lai iegūtu tvaiku.
• Sausā tvaika rezervuāri: Šāda veida sistēmā tvaiki tiek iesprostoti pazemes dobumos. Šo tvaiku var tieši iegūt, lai darbinātu turbīnas.
• Karstā ūdens rezervuāri: Tie ir visizplatītākie. Šajos rezervuāros gruntsūdeņi ir augstā temperatūrā un pēc ekstrakcijas kļūst par tvaiku, kad tiek samazināts spiediens.
• Uzlabotās ģeotermālās sistēmas (EGS): Šeit iežu veidojumi tiek modificēti, tos sašķeldot (līdzīgi hidrauliskajai šķelšanai gāzes rūpniecībā), ļaujot ūdenim cirkulēt pa plaisām un uzkarst, radot tvaiku.

Tehnoloģiju ziņā ir vairāki veidi, kā ģeotermālo siltumu pārvērst elektroenerģijā:

1. Sausie tvaika augi: Viņi tieši izmanto ģeotermālo tvaiku, lai pārvietotu turbīnas.
2. Zibspuldzes tvaika iekārtas: Karstais ūdens ar augstu spiedienu tiek dekompresēts un pārveidots par tvaiku, kas pēc tam darbina turbīnas.
3. Binārā cikla augi: tiek izmantots sekundārais šķidrums ar zemāku viršanas temperatūru nekā ūdenim, kas ļauj ģenerēt enerģiju veidojumos ar zemāku temperatūru.

Ģeotermālās enerģijas izmantošanas priekšrocības

Ģeotermālajai enerģijai ir vairākas priekšrocības, kas padara to par pievilcīgu alternatīvu citiem atjaunojamiem enerģijas avotiem:

• Tas ir atjaunojamie resursi, jo Zemes iekšienē pieejamais siltumenerģijas daudzums cilvēka mērogā ir praktiski neierobežots.
• Tas spēj pastāvīgi ražot enerģiju 24 diennakts stundas, atšķirībā no saules vai vēja enerģijas, kas ir atkarīga no laika apstākļiem un diennakts laika.
• Ģeotermiskajai enerģijai ir a zems oglekļa pēdas nospiedums, kas veicina klimata pārmaiņu mazināšanu. Nav sadegšanas vai ievērojamu siltumnīcefekta gāzu emisiju.
• the ģeotermālās iekārtas aizņem maz vietas salīdzinot ar saules vai hidroelektrostacijām.

Turklāt starptautiskie pētījumi liecina, ka ģeotermālā enerģija daudziem var būt galvenais risinājums jaunattīstības valstis kam ir ievērojams ģeotermālais potenciāls. Reģioni patīk Āfrika, Āzija un to daļas Dienvidamerika Viņiem ir milzīgi ģeotermālie resursi, kas varētu palīdzēt samazināt to atkarību no fosilā kurināmā un uzlabot piekļuvi elektrībai.

Jauna tendence: ģeotermālā enerģija visā pasaulē

Ģeotermālā enerģija ir ieguvusi īpašu nozīmi tādās valstīs kā ASV e Indonēzija, kas ir pasaules līderi gan uzstādītās jaudas, gan jauno projektu ziņā. Savukārt Amerikas Savienotās Valstis 3.900. gadā ir sasniegušas uzstādīto jaudu vairāk nekā 2023 MW, savukārt Indonēzija ir palielinājusi savu jaudu līdz 2.418 MW, veicot ievērojamas investīcijas, kas paredzētas paplašināšanai nākamajos gados.

Citām valstīm patīk Turkiye, Filipīnas y México Viņi arī ir panākuši progresu šajā jomā. Piemēram, Türkiye ir spējusi pārsniegt 1.600 MW uzstādīto jaudu 2023. gadā un, lai gan tās izaugsme ir lēnāka, tā joprojām ir viena no vadošajām valstīm Eiropā.

Izaicinājumi un trūkumi

Neskatoties uz daudzajām priekšrocībām, ģeotermālās enerģijas izmantošana nav bez problēmām. Pirmais ierobežojums ir tāds, ka tikai noteiktos ģeogrāfiskos apgabalos, piemēram, tajos, kuros ir vulkāniskā aktivitāte un tektoniskie lūzumi, ģeotermālie resursi ir atrodami tādos daudzumos, ko var izmantot enerģijas ražošanai. Līdz ar to tā īstenošana globālā līmenī ir ierobežota.

Turklāt, augstas izpētes un urbšanas izmaksas iniciāļi ir kritisks faktors. Urbšana lielā dziļumā ir ārkārtīgi dārgs process, un izpētes fāze ir saistīta ar riskiem, jo ​​ne vienmēr tiek garantēti panākumi efektīvu resursu ieguvē.

Vēl viens trūkums ir tāds, ka, lai gan elektroenerģijas ražošana var būt nemainīga, kad iekārta darbojas, tās izmantošanas jauda lielā mērā ir atkarīga no atrašanās vietas ģeoloģiskajiem apstākļiem. Siltuma resursu pieejamības atšķirības var nozīmēt iekārtas efektivitātes svārstības.

Jāņem vērā arī tas, ka dažos gadījumos iekārtu nepareiza izmantošana var izraisīt pazemes degradāciju, kas var radīt bojājumus ūdens nesējslāņiem vai pat izraisīt nelielas zemestrīces, kas pazīstamas kā izraisītās zemestrīces.

Tāpēc joprojām ir ekonomiski un tehniski šķēršļi, kas jāpārvar, lai ģeotermālā enerģija varētu izplatīties visā pasaulē. Tomēr šie ierobežojumi tiek novērsti, izmantojot tehnoloģiskos sasniegumus un ieviešot riska mazināšanas sistēmas.

Ar notiekošajiem projektiem un nepārtrauktu progresu jaunajās urbšanas un ražošanas tehnoloģijās ģeotermālā enerģija turpina pozicionēt sevi kā vienu no ilgtspējīgākajiem un stratēģiski dzīvotspējīgākajiem risinājumiem globālās enerģijas nākotnei.