Energia geotermalna: co, metoda pracy, 5 ważnych faktów

Co to jest energia geotermalna i jak działa?

Ogromne ilości energia cieplna, zwana energią geotermalną, jest zarezerwowana pod skorupą ziemską. Powstało to z radioaktywnego rozpadu minerałów i pierwiastków. Woda i para wodna przenoszą energię geotermalną na powierzchnię Ziemi.

Energia geotermalna jest dobrym źródłem do zastosowań związanych z ogrzewaniem i chłodzeniem lub do generowania czystej energii elektrycznej, w zależności od jej właściwości. Jednak do wytwarzania energii elektrycznej potrzebne są zasoby o wysokiej lub średniej temperaturze (wykorzystujące temperatury powyżej 180°C). Ten rodzaj energii geotermalnej jest zwykle zlokalizowany w pobliżu obszarów aktywnych tektonicznie.

W elektrowniach geotermalnych ciepło generowane w głębi ziemi będzie wykorzystywane do produkcji pary do konwersji energii elektrycznej. Czasami geotermalna pompa ciepła wykorzystuje rezerwy ciepła na powierzchni Ziemi do różnych zastosowań grzewczych.

Dlaczego energia geotermalna jest ważna?

Jest to źródło energii wytwarzające energię elektryczną przy minimalnym wpływie na środowisko.
Jest to jedno z najbardziej obiecujących źródeł energii odnawialnej, niezawodna, czysta i bezpieczna forma wytwarzania energii, a różne postępy i modernizacje mają na celu uczynić ją bardziej wydajną.
Energia geotermalna to proces, który wykorzystuje ciepło pod powierzchnią planety, więc nie są wymagane żadne koszty ogrzewania.

Głęboko w skorupie ziemskiej znajduje się stopiona magma (stopione kamienie), co prowadzi do intensywnego ciepła. Może to ogrzewać zbiorniki wodne i przestrzenie powietrzne. Temperatura wody wynosi około 20 oC na 15 stóp pod powierzchnią ziemi, ale będzie znacznie gorętsza, gdy zejdzie głębiej od powierzchni ziemi.

Rodzaje energii geotermalnej:

1. Systemy bezpośredniego użytkowania i ciepłownicze.
2. Elektrownie geotermalne.
3. Geotermalne pompy ciepła.

Kraje, w których produkuje się energię geotermalną:

• USA
• Indonezja.
• Filipiny.
• Indyk.
• Nowa Zelandia.
• Meksyk.
• Włochy.
• Islandia.

Technologia w elektrowni geotermalnej:

Technologie wytwarzania energii z ciepła geotermalnego dostępnego w zbiornikach hydrotermalnych z przepuszczalnością funkcjonują od 1913 r. Dostępne są różne technologie do zastosowań w geotermalnych pompach ciepła, ciepłownictwie komunalnym i mogą być brane pod uwagę przy rozwoju istniejących technologii.

Różne działające obecnie elektrownie to instalacje suche lub rzutowe (pojedyncze, podwójne i potrójne) wykorzystujące temperatury powyżej 180 ° C. Jednak obszary temperatur są coraz częściej wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej lub skojarzonego wytwarzania ciepła w technologii cyklu binarnego. W tym przypadku płyn geotermalny jest wykorzystywany przez wymiennik ciepła do podgrzewania płynu w cyklu zamkniętym. Ponadto opracowano nowe technologie, takie jak ulepszone systemy geotermalne (EGS), które mogą znajdować się w fazie demonstracyjnej.

Instalacje można było wykonać na dwa sposoby. Jeden z nich ma prostszy charakter, zwany „Bezpośrednim użyciem”, w którym rury wywiercono do poziomu lustra wody, aby uzyskać dostęp do ciepłej wody używanej w domach. W przypadkach, gdy woda jest używana do zasilania systemu ogrzewania powietrza w zimnym klimacie, należy zastosować specjalną pompę. Ten rodzaj dostaw stanowi około 70%, podczas gdy około 30% jego zużycia przypada na energię elektryczną.

Innym sposobem jest nieco szersza skala, w której woda została wprowadzona w głąb ziemi rurkami. Jest podgrzewany, gdy woda przepływa przez sieć rur, a para jest spuszczana, aby obracać turbiny w celu wytwarzania energii elektrycznej. Ten typ kwitnie na obszarach o podziemnych i gorętszych temperaturach, szczególnie w młodszych geologicznie lub ruchliwych miejscach wulkanów. Obszary te na ogół mają płyty tektoniczne i bardziej betonowe linie, które pozwalają więcej ciepła z podziemia dostać się na powierzchnię.

Głęboko w skorupie ziemskiej znajduje się stopiona skała znana jako magma. Ma postać kamienia na powierzchni zewnętrznej, ale został stopiony w postaci płynnej pod ziemią w wyniku ogrzewania z energii geotermalnej. Może znajdować się na głębokości około 1800 km pod powierzchnią. Jednak bliżej powierzchni warstwy kamienia są stosunkowo cieplejsze, wystarczające do utrzymania powietrza i wody w temperaturze około 60oF. Energia geotermalna czerpie korzyści z tych temperatur znajdujących się blisko powierzchni ziemi do wytwarzania energii elektrycznej.

Na obszarach o wyższej temperaturze przy powierzchni ziemi. studnie mogą być wiercone i pompa wodna. Woda przepływa przez pęknięcia w kamieniach i jest podgrzewana. Przyczynia się do powierzchni w postaci pary i wody, w której jej energia może być wykorzystana do napędzania generatorów prądu i turbin. Obecnie nie ma jednak technologii umożliwiającej jednostkom czerpanie ciepła ze stopionej skały. Być może w przyszłości tak będzie.
Na różnych obszarach do ogrzewania domów można zastosować system geotermalnej pompy ciepła składający się z pomp i rur. Osiąga się to poprzez otwarcie maszyny, wyciągnięcie cieplejszego powietrza w celu odżywienia systemu dostarczania powietrza w pomieszczeniu w okresie zimowym.

Geotermalna pompa ciepła:

Geotermalna pompa ciepła (GHP) to scentralizowany system ogrzewania i / lub chłodzenia lub specjalne układy pompujące, które przenoszą ciepło z gruntu i mogą być zawsze używane jako źródło ciepła (w sezonie zimowym) lub sezon letni).

Przeczytaj także:

• Energia jądrowa na energię mechaniczną
• Czy energia kinetyczna jest zachowana podczas zderzenia sprężystego
• Przykład zamiany energii promieniowania na energię kinetyczną
• Czy energia mechaniczna jest zachowana
• Energia potencjalna sprężystości na energię kinetyczną
• Dlaczego gęstość energii zmienia się w polach elektromagnetycznych
• Jak obliczyć energię elektryczną wygenerowaną przez panel fotowoltaiczny
• Energia promienista na energię chemiczną
• Jak zmierzyć energię potencjalną skoczka narciarskiego w punkcie startu skoku
• Jak obliczyć straty energii w synchrotronie

Dr Subrata Jana

Jestem Subrata, doktor. inżynier, ze szczególnym uwzględnieniem dziedzin pokrewnych naukom jądrowym i energetycznym. Posiadam wielodziedzinowe doświadczenie począwszy od Inżyniera Serwisu ds. napędów elektronicznych i mikrokontrolerów po specjalistyczne prace badawczo-rozwojowe. Pracowałem nad różnymi projektami, w tym nad rozszczepieniem jądrowym, syntezą jądrową do fotowoltaiki, projektowaniem grzejników i innymi projektami. Interesuję się dziedziną nauki, energią, elektroniką i oprzyrządowaniem oraz automatyką przemysłową, przede wszystkim ze względu na szeroki zakres stymulujących problemów odziedziczonych w tej dziedzinie, a która każdego dnia zmienia się wraz z zapotrzebowaniem przemysłu. Naszym celem jest zilustrowanie tych niekonwencjonalnych, złożonych przedmiotów ścisłych w sposób łatwy i zrozumiały.

Zobacz też  Innowacje w zakresie potencjalnego magazynowania energii: odkrywanie przyszłości