Geoterminė energija paaiškinta: kaip veikia geoterminė energija

Giliai po Žemės paviršiumi yra didžiuliai išlydytos uolienos, karšto vandens ir aukšto slėgio dujų rezervuarai. Mokslininkai ir inžinieriai panaudojo šias atsargas kaip geoterminės energijos šaltinius.

Pereiti į skyrių

• Kas yra geoterminė energija?
• Kaip veikia geoterminė energija?
• 4 Geoterminės energijos pranašumai
• 2 Geoterminės energijos trūkumai
• Sužinokite daugiau
• Sužinokite daugiau apie dr. Jane Goodall „MasterClass“

Daktarė Jane Goodall dalijasi įžvalgomis apie gyvūnų intelektą, išsaugojimą ir aktyvumą.

kaip padaryti riedlentės vaizdo įrašą

Kas yra geoterminė energija?

Geoterminė energija yra atsinaujinantis energijos šaltinis, kuris praleidžia šiluminę energiją po Žemės paviršiumi. Karštosios Islandijos versmės ir Jeloustouno nacionalinio parko geizeriai yra geoterminių telkinių, prasiveržusių per Žemės plutą, pavyzdžiai. Žmonės tūkstančius metų naudojo geoterminius išteklius.

Kadangi valdymo organai, tokie kaip JAV Energetikos departamentas, ieško atsinaujinančių energijos gamybos būdų, jie skatina komunalines paslaugas teikiančias įmones, korporacijas ir asmenis naudotis Žemės šiluma kaip priemone, skatinančia pramonės procesus ir gaminančia elektrą. Tai lėmė neseniai geoterminių technologijų plitimą.

Kaip veikia geoterminė energija?

Geoterminė energija gali gaminti elektrą geoterminėse jėgainėse. Taip pat galite jį tiesiogiai naudoti kaip namų šildymo šaltinį per geoterminius šilumos siurblius.

• Geoterminė elektros gamyba : Dauguma elektrinių gamina elektrą verdant vandenį garams gaminti. Tada garai sukasi masyvias turbinas, kurios sukuria elektros srovę. Geoterminės elektrinės taip pat naudoja šį metodą, tik vietoj to, kad gamintų garą naudojant iškastinį kurą, pvz., Akmens anglį ar gamtines dujas, jie naudoja natūraliai pašildytą vandenį iš požeminių rezervuarų. Yra įvairių geoterminės energijos gamybos variantų (įskaitant sausojo garo metodą, blyksnio metodą ir dvejetainio ciklo sistemą), tačiau visuose išnaudojamos natūraliai aukštos geoterminio skysčio temperatūros.
• Geoterminio šildymo sistemos : Geoterminio šildymo sistemos naudoja geoterminį vandenį radiatorių šildymui namuose, biuruose ir gamyklose. Kai kuriose vietose, įskaitant didelę Islandijos dalį, geoterminis vanduo iš karštų šaltinių netgi išeina iš maišytuvo namų reikmėms. Geoterminės sistemos taip pat gali veikti kaip aušinimo sistemos, naudojant geoterminius šilumos siurblius šilumai perkelti iš pastato į žemę. Tada sistema pakeičia tą karštą orą žemos temperatūros oru iš po žemės paviršiaus.

4 Geoterminės energijos pranašumai

Geoterminė energija yra naudinga dėl įvairių priežasčių.

1. Tai potencialiai galima įsigyti visame pasaulyje . Didesnėmis investicijomis geoterminė energija gali būti naudojama beveik bet kurioje Žemės vietoje. Nors geoterminės šilumos šaltinis yra žemės šerdis ir tektoninių plokščių judėjimas, visi tinkami geoterminiai rezervuarai randami Žemės plutoje - kartais tik kelios pėdos žemiau paviršiaus.
2. Tai suteikia pastovią bazinės apkrovos galią . Kartą panaudotas geoterminis šaltinis suteikia nuolatinę energiją ir jam nereikia baterijų, kad veiktų efektyviai, kaip yra kitų atsinaujinančių energijos šaltinių, pavyzdžiui, saulės ir vėjo, atveju.
3. Jis išmeta mažiau šiltnamio efektą sukeliančių dujų nei iškastinis kuras . Paliesdami požeminius šilumos šaltinius, išmetamos šiltnamio efektą sukeliančios dujos, tokios kaip metanas (CH4) ir anglies dioksidas (CO2), tačiau jos nepriartėja prie šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos lygio, susidarančio deginant anglį, naftą ar gamtines dujas.
4. Jis gali pasinaudoti esama iškastinio kuro infrastruktūra . Kai pramonė ir komunalinės paslaugos pereina nuo iškastinis kuras , šie šaltiniai gali palengvinti geoterminės energijos įvedimą tuose pačiuose regionuose. Naftos ir dujų gręžiniai jau baigė reikiamą gręžimą, reikalingą geoterminei šilumai išgauti, todėl daugelis inžinierių paskatino tuos pačius šulinius naudoti iškastiniam kurui ir geoterminei energijai.

„MasterClass“

Pasiūlė jums

Internetinės klasės, kurias moko didžiausi pasaulio protai. Išplėskite savo žinias šiose kategorijose.

Moko gamtosaugos

Moko kosmoso tyrinėjimų

Moko mokslinio mąstymo ir komunikacijos

Moko geresnio miego mokslo

2 Geoterminės energijos trūkumai

Galvok kaip profesionalas

Daktarė Jane Goodall dalijasi įžvalgomis apie gyvūnų intelektą, išsaugojimą ir aktyvumą.

Nepaisant kelių aiškių pranašumų prieš iškastinį kurą, geoterminės energijos sistemos dar nepretendavo į didelę rinkos dalį. Tam yra dvi pagrindinės priežastys.

kiek skiemenų haiku

1. Pradžios išlaidos yra didelės . Geoterminė elektros gamyba ir geoterminis šildymas gali būti ekonomiškai efektyvūs, kai bus sukurta infrastruktūra. Tačiau sukurti tą infrastruktūrą yra brangu. Norėdami pasiekti geoterminius rezervuarus, įgulos turi prasiveržti per tankų pagrindą. Gręžimas yra daug darbo reikalaujantis ir triukšmingas. Kai kurios savivaldybės ir namų savininkų asociacijos to neleidžia.
2. Naujos technologijos reikalingos daugelyje vietų . Kad geoterminės sistemos užtikrintų energijos vartojimo efektyvumą, turi būti natūralus skysčio srautas iš geoterminio lauko į orą virš jo. Šiam skysčių srautui palanki tik apie 10 procentų žemės sausumos ploto. Nauja technologija, vadinama patobulintomis geoterminėmis sistemomis (EGS), gali išspręsti šią problemą, suskaidydama karštas uolienas giliai po žemės paviršiumi. Šioms uolienoms įpurškiamas vanduo, kuris tampa garu, kylančiu į paviršių energijai naudoti. Panaudotas žemos temperatūros vanduo grąžinamas į žemę per įpurškimo šulinius. Nors toks gilus gręžimas gali sukelti anglies dvideginio ir metano išmetimą, geoterminiai projektai galiausiai gali tai išspręsti, važiuodami savo geoterminiu skysčiu uždara kilpa.

Sužinokite daugiau

Gaukite metinę „MasterClass“ narystę, jei norite gauti išskirtinę prieigą prie vaizdo pamokų, kurias veda meistrai, įskaitant Jane Goodall, Neilą deGrasse'ą Tysoną, Paulą Krugmaną ir kt.