כיצד האדמה יכולה לשמש כמקור לאנרגיה בלתי נדלית

כל תושבי העיר מורגלים בכךחשמל וחום נכנסים איכשהו לבתיהם לבד. שלמו עבורם כל חודש וזה יהיה קל, חם וטעים להריח מהמטבח בבית. אבל האם תהית אי פעם מאיפה כל האנרגיה הזו באה? בערים גדולות, ככלל, מדובר בתחנות כוח הידרואלקטריות, תחנות כוח תרמיות ותחנות כוח גרעיניות. היום נדבר על דרך מעט ספציפית אך מעניינת מאוד לייצר חום ואור ישירות מהמעיים הכהים של כדור הארץ שלנו. אתה לא צריך לשרוף שום דבר.

תחנת כוח גיאותרמית במלוא הדרה.

לפני שמדברים על ייצור אנרגיה,בואו נדמיין מקום מרוחק מערים מרכזיות. לא כפר בו מתגוררים 10 תושבים ב -15 בתים רעועים, אלא רק עיירה קטנה. רצוי להיות ליד הר הגעש. אם הם מוצגים, עכשיו עלינו להבין כיצד לספק חשמל וחימום שם.

יכול לבנות תחנת כוח תרמית וסיבובשריפת משאבי טבע שעולים כסף רב, מקלקלת את הסביבה ודורשת לפחות דרך טובה למסירתם, או אפילו קו רכבת.

אל תדלג על מאמרים על הטכנולוגיה המעניינת ביותר. הירשמו לערוץ Yandex Zen שלנו. יש אפילו משהו שלא נמצא באתר.

האפשרות השנייה תהיה תחנת כוח גרעינית יקרה,הטומנת בחובה סיכונים מובנים למדי ומחייבת עבודתם של מומחים בעלי פרופיל צר. זו גם לא אפשרות טובה לערים קטנות. אבל אז מה לבחור ואיך לספק לאנשים מוצרים ביתיים?

התוכן

• 1 מה זה GeoTES
• 2 סוגים של GeoTES
• 3 תחנת כוח גיאותרמית ראשונה
• 4 יעילות של תחנת כוח גיאותרמית
• 5 סיכויים של geo-TPP

מה זה GeoTES

לפני שמדברים על תחנות הכוח עצמן, כדאי לומר מהי אנרגיה גיאותרמית באופן כללי.

אנרגיה גיאותרמית היא אנרגיה שמקורם בחום הטבעי של כדור הארץ.

כדי להשיג חום ממעי האדמה נדרשקידוח טוב. יתר על כן, ככל שהבאר עמוקה יותר, ניתן להשיג יותר אנרגיה. שיפוע הגיאותרמי בבאר עולה בממוצע 1 מעלות צלזיוס בכל 36 מטר. החום מועבר אל פני השטח בצורת אדים או מים חמים, וניתן להשתמש בו הן לייצור חשמל והן לחימום. בשל העובדה כי ישנם אזורים סופניים ברחבי העולם, מדינות רבות יכולות להשתמש בשיטה זו לייצור אנרגיה.

המקומות המוצלחים ביותר לארח כאלהתחנות כוח הן המפרקים של לוחות טקטוניים. באזורים אלה הקליפה דקה יותר וקל יותר לקבל חום. הרשו לי להזכיר לכם כי ההערכה היא שהטמפרטורה במרכז כדור הארץ אינה נמוכה מ -6800 מעלות. ככל שהמרכז קרוב יותר, כך הטמפרטורה גבוהה יותר. הכל הגיוני.

תחנת כוח גיאותרמית פועלת על פי תכנית זו.

בדוגמה הפשוטה ביותר, GeoTES עובד על ידיקבלת אדי מים, ההופכת את הטורבינה המייצרת חשמל, אך בגלל המאפיינים של כל אפשרות מסוימת, הם מחולקים למספר סוגים.

סוגי GeoTES

הסוג הפשוט ביותר של GeoTES משמש בעבודההתוכנית הישירה כביכול. בעזרתו קיטור עולה דרך הצינורות ומיד מסתובב את הטורבינה. במעגל עקיף, לפני הכניסה לצינורות, מנקים את האדים מגזים הגורמים להרס מואץ של המתכת. אם מוסרים גז לאחר עיבוי מים, המעגל נחשב מעורב. אבל יש גם מעגל בינארי, שהוא המתקדם ביותר מבחינה טכנולוגית.

דוגמה לתחנות כאלה היא גיאותרמיתתחנת הכוח של לנדאו בגרמניה. הוא משתמש במים תרמיים בכדי להעביר חום ממעי האדמה, אך אז נכלל במקרה נוזל נוסף עם נקודת רתיחה נמוכה. היא מסתובבת טורבינות. ככלל משתמשים באיזופנטן לשם כך. שיטה זו מאפשרת למקם תחנות כוח באותם מקומות בהם אין גישה למקורות חום כאלה שיכולים לייצר ישירות קיטור לטורבינה. לעבודתם יש מספיק מים עם טמפרטורה של לא יותר מ- 70 מעלות.

תחנת כוח גיאותרמית ראשונה

כולנו רגילים לעובדה שלפני הרבה שניםאנרגיה הופקה ממשאבי טבע. כך היה, אבל רגע לפני כן, אחת מתחנות הכוח הראשונות שלהם הייתה גיאותרמית. באופן כללי, זה הגיוני מאוד, מכיוון שהטכניקה עבדה על מתיחת קיטור, ושימוש בקיטור היה הפיתרון הכי נכון. ולמעשה היחיד באותה תקופה, לא סופר שריפת עץ ופחם.

עוד בשנת 1817 פיתח הרוזן פרנסואה דה לארדר טכנולוגיה לאיסוף אדים טבעיים, שהייתה שימושית מאוד במאה העשרים, כאשר הביקוש לתחנות כוח גיאותרמיות נעשה גבוה מאוד.

התחנה הראשונה באמת הוקמהבעיר האיטלקית לרדרלו בשנת 1904. נכון, זה היה יותר אב-טיפוס, מכיוון שהוא יכול היה לספק רק 4 נורות, אבל זה עבד. שש שנים לאחר מכן, בשנת 1910, הוקמה באותה עיר תחנת עבודה, שיכולה לייצר מספיק אנרגיה לשימוש תעשייתי.

אפילו במקומות ציוריים כאלה יכולים להיות GeoTES.

גנרטורים ניסיוניים נבנו במקומות רבים, אך איטליה הייתה זו שעד 1958 החזיקה את ההובלה והייתה היצרנית היחידה באנרגיה גיאו-תרמית בעולם בקנה מידה תעשייתי.

הייתי צריך לוותר על המנהיגות אחריניו זילנד השיקה את תחנת הכוח Wairakei. זו הייתה תחנת הכוח הגיאותרמית הראשונה העקיפה. כמה שנים אחר כך נפתחו מתקנים דומים במדינות אחרות, כולל ארצות הברית עם מקורותיה בקליפורניה.

הסוג העקיף הראשון של תחנת הכוח נבנהברית המועצות בשנת 1967. בשלב זה, שיטה זו לייצור אנרגיה החלה להתפתח באופן פעיל ברחבי העולם. במיוחד במקומות כמו אלסקה, הפיליפינים ואינדונזיה, שנמצאים עדיין בין המובילים בתחום האנרגיה המופקת בדרך זו.

יעילות תחנת כוח גיאותרמית

למעשה, לא ניתן לומר שתחנות כוח גיאותרמיות הן מאודיעיל, מכיוון שהיעילות שלהם היא 7-10 אחוז בלבד. זה קטן מאוד בהשוואה למתקנים בהם מופק אנרגיה מדלק בוער. לכן אתה לא יכול פשוט לחפור בור, להכניס אליו צינור וללכת למנוחה. על המערכת להיות יעילה ביותר ולהשתמש בכמה מחזורים לפריון רב יותר, אחרת האנרגיה שתתקבל לא תספיק אפילו להפעלת המשאבות המשמשות להעברת הנוזל לפני השטח.

גורם מפתח להצלחה גיאותרמיתתחנות כוח בהשוואה לרוח ושמש הן קביעותן. הם מסוגלים לעבוד 24/7 באותה עוצמה, ומוציאים פחות אנרגיה על העבודה ממה שמופק בפלט. פלוס נוסף הוא האפשרות להשיג חום המשמש לחימום בתים וחפצים באזור המיידי. ולכל זה, אינך צריך לשרוף דלק יקר.

סיכויים לתחנות כוח גיאותרמיות

יותר ממאה שנה אחרי הראשוןהדגמות האפשרויות לשימוש באנרגיה גיאותרמית, תחנות הפועלות על "דלק" זה מבטיחות והכרחי עבור אזורים מסוימים. ברוסיה, למשל, כמעט כל התחנות ממוקמות בקמצ'טקה. בארצות הברית מדובר בקליפורניה, ובגרמניה סביב אזורים אלפיים.

מדינות מובילות בייצור אנרגיה ממקורות גיאותרמיים.

חמישה מובילים מבחינת הנפח המיוצר על ידי GeoTESאנרגיה כוללת את ארה"ב, אינדונזיה, הפיליפינים, איטליה וניו זילנד. קל לראות שמדובר במדינות עם רמות התפתחות שונות לחלוטין. מסתבר שאנרגיה גיאותרמית זמינה לכולם וכולם מעוניינים בכך. עם התפתחות הטכנולוגיה, הגדלת היעילות של תחנות והקטנת המלאי של מקורות אנרגיה שאינם מתחדשים, אנרגיה גיאותרמית תהפוך פופולרית יותר ויותר.

למי שדואג לטמפרטורת כדור הארץ,כדאי לומר שבטמפרטורה של מרכז כדור הארץ לפחות 6800 מעלות צלזיוס הוא מתקרר רק 300-500 מעלות בתוך מיליארד שנים. אני חושב שאסור לדאוג בקשר לזה.