الطاقة الحرارية الأرضية
الطاقة الحرارية الأرضية
ما هي الطاقة الحرارية الجوفية؟الداخل ، أو لب الأرض حار جدا. تنفجر هذه الحرارة أحيانًا إلى سطح الأرض من خلالها البراكين أو السخانات. عندما نستخدم الحرارة من الأرض لتوليد الطاقة فإن هذا يسمى الطاقة الحرارية الأرضية. اسم الطاقة الحرارية الأرضية هو مزيج من كلمة 'جيو' ، والتي تعني الأرض ، و 'الحرارية' ، مما يعني الحرارة .
الطاقة المستدامة
يتم تدفئة الأرض باستمرار من جوهرها. عندما نستخدم الطاقة الحرارية الأرضية ، فإننا لا نستخدم الموارد كما نفعل عندما نحرق الغاز أو الفحم. على الرغم من أننا نستهلك قدرًا ضئيلًا جدًا من حرارة الأرض ، إلا أنها كمية قليلة جدًا مقارنة بالحرارة الكلية للأرض. هذا يجعل الطاقة الحرارية الأرضية نوعًا من الطاقة المستدامة.
محطات توليد الطاقة الحرارية الأرضية نظيفة للغاية ولها تأثير سلبي ضئيل على البيئة.
يمكن لمضخات الحرارة الجوفية أن تحافظ على دفء المنازل
كيف نحصل على القوة من الأرض؟
هناك ثلاث طرق رئيسية نستخدمها لتسخير واستخدام الطاقة الحرارية الأرضية:
- المضخات الحرارية الجوفية - حوالي 10 أقدام تحت سطح الأرض ، درجة حرارة الأرض ثابتة بين 50 و 60 درجة فهرنهايت على مدار العام. تستفيد مضخات الحرارة الجوفية من درجة الحرارة الثابتة هذه لتسخين المياه أو تبريدها. عن طريق تحريك المياه عبر الأرض يمكن تسخينها في الشتاء أو تبريدها في الصيف. يمكن بعد ذلك استخدام هذه المياه بواسطة مبادل حراري لتسخين أو تبريد الهواء في المنزل. يمكن أن تكون هذه طريقة فعالة للغاية وغير مكلفة لتدفئة أو تبريد المباني.
- الاستخدام المباشر - طريقة أخرى للاستفادة من حرارة الأرض هي استخدام الماء الساخن مباشرة من الينابيع الساخنة. يمكن استخدام هذه المياه مع المبادلات الحرارية لتدفئة المنازل والمباني. كما يمكن استخدامه لتدفئة حمامات السباحة.
- توليد الكهرباء - أخيرًا ، يمكن استخدام الطاقة الحرارية الأرضية بواسطة محطات توليد الطاقة لتوليد الكهرباء. تستفيد محطات الطاقة من المياه شديدة السخونة التي يتراوح عمقها بين ميل واحد إلى ميلين في الأرض. تقوم بعض محطات توليد الطاقة بتوجيه البخار مباشرة إلى المولد. يطلق عليهم محطات توليد الطاقة البخارية الجافة. تستخدم محطات توليد الطاقة الأخرى ، التي تسمى محطات البخار السريع ، ضغطًا مرتفعًا من أعماق الأرض لتوليد البخار لتشغيل المولد.
توليد الكهرباء باستخدام محطة لتوليد الطاقة الحرارية الأرضية
تاريخ الطاقة الحرارية الجوفية
إن استخدام الطاقة الحرارية الأرضية ليس بالأمر الجديد. استخدم الناس الينابيع الساخنة منذ زمن بعيد مثل الصين القديمة. اتخذ الرومان القدماء هذا المفهوم خطوة إلى الأمام واستخدموا الينابيع الساخنة كوسيلة لتدفئة الأرضيات والحمامات العامة.
كان أول استخدام للطاقة الحرارية الأرضية للكهرباء في عام 1904 عندما تم اختراع المولد الكهربائي الحراري الأرضي. بعد بضع سنوات ، في عام 1911 ، تم بناء أول محطة لتوليد الطاقة الحرارية الأرضية. في الأربعينيات من القرن الماضي ، بدأ استخدام المضخة الحرارية لتدفئة المباني ، لكنها لم تصبح شائعة حتى أزمة النفط في السبعينيات.
هل هناك أي عيوب للطاقة الحرارية الجوفية؟
ربما يكون العيب الرئيسي للطاقة الحرارية الأرضية هو التكلفة. قد يكون بناء مصنع للطاقة الحرارية الأرضية مكلفًا للغاية. يمكن أن يكون بناء مصنع محفوفًا بالمخاطر أيضًا بالنسبة لشركة الطاقة حيث من المحتمل أن ينفد البخار في موقع معين. العيب البيئي الرئيسي هو إمكانية إطلاق غازات سامة عند حفر البئر في الأرض.
حقائق ممتعة عن الطاقة الحرارية الجوفية
- توجد غالبية محطات توليد الطاقة الحرارية الأرضية في الولايات المتحدة في الجزء الغربي من البلاد. كاليفورنيا هي المنتج الأول ، تليها نيفادا ، يوتا وهاواي وايداهو.
- الولايات المتحدة هي أكبر منتج للكهرباء الحرارية الأرضية.
- في عام 2011 ، ولدت الفلبين حوالي 16٪ من إجمالي الكهرباء باستخدام محطات توليد الطاقة الحرارية الأرضية. أنتجت آيسلندا 26٪ من إجمالي الكهرباء باستخدام الطاقة الحرارية الأرضية.
- من الممكن أن تسبب محطات توليد الطاقة الحرارية الأرضية الزلازل .
- أفضل مكان للعثور على موارد الطاقة الحرارية الأرضية هو على طول حدود الصفائح. هذا أيضًا هو المكان الذي تجد فيه معظم البراكين وتتعرض لأكبر عدد من الزلازل.
