دفء الأرض. مصادر محتملة حرارة داخلية

حرارة الأرض- العلم الذي يدرس المجال الحراري للأرض. يميل متوسط ​​درجة حرارة سطح الأرض بشكل عام إلى الانخفاض. قبل ثلاثة مليارات سنة ، كان متوسط ​​درجة الحرارة على سطح الأرض 71 درجة ، والآن هو 17 درجة. مصادر الحرارة (الحرارية ) حقول الأرض داخلية و العمليات الخارجية. تنتج حرارة الأرض عن الإشعاع الشمسي وتنشأ في أحشاء الكوكب. تختلف قيم تدفق الحرارة من كلا المصدرين اختلافًا كبيرًا من الناحية الكمية كما أن أدوارها في حياة الكوكب مختلفة. التسخين بالطاقة الشمسيةتشكل الأرض 99.5٪ من إجمالي كمية الحرارة التي يتلقاها سطحها ، وتشكل حصة التدفئة الداخلية 0.5٪. بالإضافة إلى التدفق حرارة داخليةموزعة بشكل غير متساو على الأرض وتتركز بشكل أساسي في أماكن ظهور البراكين.

المصدر الخارجي هو الإشعاع الشمسي . نصف طاقة شمسيةتمتصه الطبقة السطحية والنباتية والقريبة من سطح قشرة الأرض. النصف الآخر ينعكس في الفضاء العالمي. يحافظ الإشعاع الشمسي على درجة حرارة سطح الأرض عند حوالي 0 0 درجة مئوية. حرارة الشمستوقف وتصبح درجة الحرارة ثابتة (طبقة محايدة). هذا العمق ضئيل في المناطق ذات مناخ بحريوالحد الأقصى في القطب الشمالي. تحت هذه الحدود يوجد حزام ثابت لدرجة الحرارة يقابل متوسط ​​درجة الحرارة السنوية للمنطقة. لذلك ، على سبيل المثال ، في موسكو على الأراضي الزراعية. الأكاديمية. Timiryazev ، على عمق 20 مترًا ، ظلت درجة الحرارة دائمًا تساوي 4.2 درجة مئوية منذ عام 1882. في باريس ، على عمق 28 مترًا ، أظهر مقياس الحرارة باستمرار 11.83 درجة مئوية لأكثر من 100 عام. درجة حرارة ثابتة هي الأعمق حيث المعمرة (الصقيع الأبدي. تحت حزام درجة الحرارة الثابتة توجد المنطقة الحرارية الأرضية ، والتي تتميز بالحرارة الناتجة عن الأرض نفسها.

المصادر الداخلية هي أحشاء الأرض. تشع الأرض حرارة في الفضاء أكثر مما تتلقاها من الشمس. تشمل المصادر الداخلية الحرارة المتبقية من وقت ذوبان الكوكب ، وحرارة التفاعلات النووية الحرارية التي تحدث في أحشاء الأرض ، وحرارة الانضغاط الثقالي للأرض تحت تأثير الجاذبية ، وحرارة التفاعلات الكيميائية وعمليات التبلور ، إلخ (على سبيل المثال ، احتكاك المد والجزر). تأتي الحرارة من الأمعاء بشكل أساسي من المناطق المتحركة. ترتبط الزيادة في درجة الحرارة مع العمق بوجود مصادر حرارة داخلية - اضمحلال النظائر المشعة - U ، Th ، K ، تمايز الجاذبية للمادة ، احتكاك المد والجزر ، الأكسدة الطاردة للحرارة تفاعلات كيميائية، وتحولات وتحولات المرحلة. يتم تحديد معدل زيادة درجة الحرارة مع العمق من خلال عدد من العوامل - التوصيل الحراري والنفاذية الصخور، قرب البؤر البركانية ، إلخ.

تحت حزام درجات الحرارة الثابتة هناك زيادة في درجة الحرارة بمعدل 1 درجة لكل 33 م ( المرحلة الحرارية الأرضية) أو 3 درجات كل 100 م ( التدرج الجيوحراري). هذه القيم هي مؤشرات المجال الحراري للأرض. من الواضح أن هذه القيم متوسطة وتختلف في القيمة مجالات متنوعةأو مناطق من الأرض. تختلف الخطوة الحرارية الأرضية في نقاط مختلفة على الأرض. على سبيل المثال ، في موسكو - 38.4 م ، في لينينغراد 19.6 م ، في أرخانجيلسك - 10. لذلك ، عند حفر بئر عميق في شبه جزيرة كولا على عمق 12 كم ، تم افتراض درجة حرارة 150 درجة ، في الواقع اتضح ذلك تكون حوالي 220 درجة. عند حفر الآبار في شمال بحر قزوين على عمق 3000 م ، كان من المفترض أن تكون درجة الحرارة 150 درجة ، ولكن تبين أنها 108 درجة.

تجدر الإشارة إلى أن الميزات المناخيةلا تؤثر التضاريس ومتوسط ​​درجة الحرارة السنوية على التغير في قيمة درجة حرارة الأرض ، وتكمن الأسباب في ما يلي:

1) في التوصيل الحراري المختلف للصخور التي تشكل منطقة معينة. تحت مقياس التوصيل الحراري يتم فهم كمية الحرارة في السعرات الحرارية المنقولة في ثانية واحدة. من خلال مقطع 1 سم 2 مع درجة حرارة متدرجة 1 درجة مئوية ؛

2) في النشاط الإشعاعي للصخور من المزيد من التوصيل الحراريوالنشاط الإشعاعي ، كلما انخفضت درجة حرارة الأرض ؛

3) في ظروف مختلفةحدوث الصخور وعمر اضطراب حدوثها ؛ أظهرت الملاحظات أن درجة الحرارة ترتفع بشكل أسرع في الطبقات المجمعة في طيات ، وغالبًا ما يكون لها انتهاكات (شقوق) ، يتم من خلالها تسهيل وصول الحرارة من الأعماق ؛

4) طبيعة المياه الجوفية: تدفقات المياه الجوفية الساخنة صخور دافئة ، باردة منها باردة ؛

5) البعد عن المحيط: بالقرب من المحيط بسبب تبريد الصخور بكتلة من الماء ، تكون درجة حرارة الأرض أكبر ، وعند التلامس تكون أقل.

إن معرفة القيمة المحددة لخطوة الطاقة الحرارية الأرضية له أهمية عملية كبيرة.

1. هذا مهم عند تصميم المناجم. في بعض الحالات ، سيكون من الضروري اتخاذ تدابير لخفض درجة الحرارة بشكل مصطنع في الأعمال العميقة (درجة الحرارة - 50 درجة مئوية هي الحد الأقصى للشخص في الهواء الجاف و 40 درجة مئوية في الهواء الرطب) ؛ في حالات أخرى ، سيكون من الممكن العمل في أعماق كبيرة.

2. أهمية عظيمةلديه تقييم لظروف درجة الحرارة أثناء حفر الأنفاق في المناطق الجبلية.

3. دراسة الظروف الحرارية الجوفية باطن الأرض يجعل من الممكن استخدام البخار والينابيع الساخنة الناشئة على سطح الأرض. حرارة تحت الأرضالمستخدمة ، على سبيل المثال ، في إيطاليا وأيسلندا ؛ في روسيا ، تم بناء محطة طاقة صناعية تجريبية على الحرارة الطبيعية في كامتشاتكا.

باستخدام البيانات المتعلقة بحجم خطوة الطاقة الحرارية الأرضية ، يمكننا وضع بعض الافتراضات حولها ظروف درجة الحرارةمناطق عميقة من الأرض. إذا أخذنا متوسط ​​قيمة الخطوة الحرارية الأرضية 33 مترًا وافترضنا أن الزيادة في درجة الحرارة مع العمق تحدث بالتساوي ، فعندئذٍ على عمق 100 كيلومتر ستكون هناك درجة حرارة 3000 درجة مئوية. المواد المعروفة على الأرض ، لذلك ، عند هذا العمق يجب أن تكون هناك كتل منصهرة. ولكن بسبب الضغط الهائل البالغ 31000 جهاز صراف آلي. لا تتمتع الكتل شديدة الحرارة بخصائص السوائل ، ولكنها تتمتع بخصائص الجسم الصلب.

مع العمق ، يجب أن تزداد خطوة الطاقة الحرارية الأرضية بشكل ملحوظ. إذا افترضنا أن الخطوة لا تتغير مع العمق ، فيجب أن تكون درجة الحرارة في مركز الأرض حوالي 200000 درجة ، ووفقًا للحسابات ، لا يمكن أن تتجاوز 5000 - 10000 درجة.

بالنسبة لروسيا ، يمكن أن تصبح طاقة حرارة الأرض مصدرًا ثابتًا وموثوقًا لتوفير كهرباء وحرارة رخيصة الثمن ومعقولة التكلفة باستخدام طاقة حرارة جديدة عالية وصديقة للبيئة التقنيات النظيفةلاستخراجها وتسليمها للمستهلك. هذا صحيح بشكل خاص في الوقت الحالي

محدودية الموارد من المواد الخام للطاقة الأحفورية

الطلب على المواد الخام للطاقة العضوية كبير في البلدان الصناعية والنامية (الولايات المتحدة الأمريكية ، اليابان ، دول أوروبا المتحدة ، الصين ، الهند ، إلخ). في الوقت نفسه ، فإن مواردها الهيدروكربونية في هذه البلدان إما غير كافية أو محفوظة ، وبلد ، على سبيل المثال ، الولايات المتحدة ، يشتري مواد خام للطاقة في الخارج أو يطور رواسب في بلدان أخرى.

في روسيا ، وهي واحدة من أغنى البلدان من حيث موارد الطاقة ، لا تزال الاحتياجات الاقتصادية للطاقة تلبى من خلال إمكانيات استخدام الموارد الطبيعية. ومع ذلك ، فإن استخراج الهيدروكربونات الأحفورية من باطن الأرض يحدث بوتيرة سريعة جدًا. إذا كان في الأربعينيات والستينيات. كانت المناطق الرئيسية المنتجة للنفط هي "باكو الثانية" في الفولغا و Cis-Urals ، وابتداءً من السبعينيات وحتى الوقت الحاضر ، هذه المنطقة هي غرب سيبيريا. ولكن حتى هنا يوجد انخفاض كبير في إنتاج الهيدروكربونات الأحفورية. عصر الغاز السينوماني "الجاف" آخذ في الزوال. المرحلة السابقة من تطوير الإنتاج الشامل غاز طبيعيوصل الى نهايته. بلغ استخراجها من رواسب عملاقة مثل Medvezhye و Urengoyskoye و Yamburgskoye 84 و 65 و 50 ٪ على التوالي. جاذبية معينةكما أن احتياطيات النفط الملائمة للتنمية آخذة في الانخفاض بمرور الوقت.

بسبب الاستهلاك النشط للوقود الهيدروكربوني ، تم تقليل الاحتياطيات البرية من النفط والغاز الطبيعي بشكل كبير. الآن تتركز احتياطياتهم الرئيسية في الجرف القاري. و رغم ذلك قاعدة المواد الخامالنفط و صناعة الغازلا يزال كافياً لاستخراج النفط والغاز في روسيا بالكميات المطلوبة ، وسيتم توفيره في المستقبل القريب إلى حد أكبر من أي وقت مضى من خلال تطوير الرواسب ذات الظروف التعدينية والجيولوجية المعقدة. في الوقت نفسه ، ستزداد تكلفة إنتاج الهيدروكربونات.

تستخدم معظم الموارد غير المتجددة المستخرجة من باطن الأرض كوقود محطات توليد الكهرباء. بادئ ذي بدء ، هذه هي نصيبها في هيكل الوقود 64٪.

في روسيا ، يتم توليد 70٪ من الكهرباء في محطات الطاقة الحرارية. تحرق مؤسسات الطاقة في البلاد سنويًا حوالي 500 مليون طن من غاز الكربون. أطنان لغرض توليد الكهرباء والحرارة ، في حين أن إنتاج الحرارة يستهلك 3-4 أضعاف الوقود الهيدروكربوني من توليد الكهرباء.

كمية الحرارة التي يتم الحصول عليها من احتراق هذه الأحجام من المواد الخام الهيدروكربونية تعادل استخدام مئات الأطنان من الوقود النووي - الفرق كبير. ومع ذلك ، تتطلب الطاقة النووية ضمان السلامة البيئية (لمنع تكرار كارثة تشيرنوبيل) وحمايتها من الهجمات الإرهابية المحتملة ، فضلاً عن إيقاف تشغيل وحدات الطاقة النووية القديمة والمستهلكة بشكل آمن ومكلف. تبلغ الاحتياطيات المؤكدة القابلة للاسترداد من اليورانيوم في العالم حوالي 3 ملايين و 400 ألف طن ، وتم استخراج مليوني طن لكامل الفترة السابقة (حتى عام 2007).

RES كمستقبل الطاقة العالمية

الاهتمام المتزايد في العالم في العقود الأخيرة بمصادر الطاقة المتجددة البديلة (RES) لا يرجع فقط إلى استنفاد احتياطيات الوقود الهيدروكربوني ، ولكن أيضًا عن الحاجة إلى حل القضايا البيئية. العوامل الموضوعية (الوقود الأحفوري واحتياطيات اليورانيوم والتغيرات في بيئةالمرتبطة باستخدام النار التقليدية و الطاقة النووية) واتجاهات تنمية الطاقة تشير إلى أن الانتقال إلى أساليب وأشكال جديدة لإنتاج الطاقة أمر لا مفر منه. بالفعل في النصف الأول من القرن الحادي والعشرين. مكتمل أو شبه كامل الانتقال الكامللمصادر الطاقة غير التقليدية.

وكلما أسرعنا في تحقيق اختراق في هذا الاتجاه ، كلما كان ذلك أقل إيلامًا للمجتمع بأسره وكلما كان ذلك مفيدًا للبلد ، حيث سيتم اتخاذ خطوات حاسمة في هذا الاتجاه.

لقد حدد الاقتصاد العالمي بالفعل مسارًا للانتقال إلى مزيج عقلاني من مصادر الطاقة التقليدية والجديدة. بلغ استهلاك الطاقة في العالم بحلول عام 2000 أكثر من 18 مليار طن من معادل الوقود. طن ، واستهلاك الطاقة بحلول عام 2025 قد يرتفع إلى 30-38 مليار طن من الوقود المكافئ. طن ، وفقا لبيانات التنبؤ ، بحلول عام 2050 من الممكن الاستهلاك عند مستوى 60 مليار طن من الوقود المكافئ. ر - يتمثل الاتجاه المميز في تنمية الاقتصاد العالمي في الفترة قيد الاستعراض في الانخفاض المنتظم في استهلاك الوقود الأحفوري والزيادة المقابلة في استخدام موارد الطاقة غير التقليدية. تحتل الطاقة الحرارية للأرض أحد الأماكن الأولى بينهم.

في الوقت الحاضر ، اعتمدت وزارة الطاقة في الاتحاد الروسي برنامجًا لتطوير الطاقة غير التقليدية ، بما في ذلك 30 المشاريع الكبرىاستخدام تركيبات المضخات الحرارية (HPU) ، والتي يعتمد مبدأ تشغيلها على استهلاك الطاقة الحرارية منخفضة الإمكانات للأرض.

الطاقة الكامنة المنخفضة لمضخات الحرارة والحرارة للأرض

مصادر الطاقة الحرارية ذات الإمكانات المنخفضة للأرض هي الإشعاع الشمسي و الإشعاع الحراريأحشاء ساخنة لكوكبنا. في الوقت الحاضر ، يعد استخدام هذه الطاقة أحد أكثر مجالات الطاقة تطورًا ديناميكيًا استنادًا إلى مصادر الطاقة المتجددة.

يمكن استخدام حرارة الأرض فيها أنواع مختلفةمباني ومنشآت التدفئة وإمدادات المياه الساخنة وتكييف الهواء (التبريد) ، وكذلك مسارات التدفئة في وقت الشتاءسنوات ، منع الجليد ، تدفئة الحقول في الملاعب المفتوحة ، إلخ. في الأدبيات الفنية باللغة الإنجليزية ، يشار إلى الأنظمة التي تستخدم حرارة الأرض في أنظمة التدفئة وتكييف الهواء باسم GHP - "مضخات الحرارة الجوفية" (مضخات الحرارة الجوفية ). الخصائص المناخية لبلدان وسط وشمال أوروبا ، والتي تعتبر ، إلى جانب الولايات المتحدة وكندا ، المناطق الرئيسية لاستخدام حرارة الأرض منخفضة الدرجة ، تحدد ذلك بشكل أساسي لأغراض التدفئة ؛ نادرًا ما يكون تبريد الهواء ، حتى في الصيف ، مطلوبًا نسبيًا. لذلك ، على عكس الولايات المتحدة الأمريكية ، تعمل المضخات الحرارية في الدول الأوروبية بشكل أساسي في وضع التدفئة. في الولايات المتحدة ، يتم استخدامها غالبًا في أنظمة تسخين الهواء جنبًا إلى جنب مع التهوية ، مما يسمح بتسخين وتبريد الهواء الخارجي. في الدول الأوروبية ، تستخدم المضخات الحرارية عادة في أنظمة تسخين المياه. نظرًا لأن كفاءتها تزداد مع انخفاض فرق درجة الحرارة بين المبخر والمكثف ، غالبًا ما تستخدم أنظمة التدفئة الأرضية لتدفئة المباني ، حيث يتم تدوير المبرد بدرجة حرارة منخفضة نسبيًا (35-40 درجة مئوية).

أنواع أنظمة استخدام الطاقة منخفضة الإمكانات من حرارة الأرض

في الحالة العامة ، يمكن التمييز بين نوعين من أنظمة استخدام الطاقة المنخفضة الجهد لحرارة الأرض:

- الأنظمة المفتوحة: كمصدر للطاقة الحرارية منخفضة الدرجة ، يتم استخدام المياه الجوفية ، والتي يتم توفيرها مباشرة لمضخات الحرارة ؛

- الأنظمة المغلقة: توجد المبادلات الحرارية في كتلة التربة ؛ عندما يدور المبرد من خلالها مع انخفاض درجة الحرارة بالنسبة إلى الأرض ، يتم "فصل" الطاقة الحرارية من الأرض ونقلها إلى المبخر مضخة الحرارة(أو عند استخدام سائل تبريد بدرجة حرارة مرتفعة بالنسبة إلى الأرض - تبريده).

عيوب الأنظمة المفتوحة هي أن الآبار تتطلب صيانة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام مثل هذه الأنظمة غير ممكن في جميع المجالات. المتطلبات الرئيسية للتربة والمياه الجوفية هي كما يلي:

- نفاذية المياه الكافية للتربة ، مما يسمح بتجديد احتياطيات المياه ؛

- جيد التركيب الكيميائي مياه جوفية(على سبيل المثال محتوى منخفض من الحديد) لتجنب مشاكل تآكل مقياس الأنابيب.

أنظمة مغلقة لاستخدام الطاقة المنخفضة الكامنة من حرارة الأرض

الأنظمة المغلقة أفقية ورأسية (الشكل 1).

أرز. 1. مخطط تركيب مضخة حرارية أرضية مع: أ - أفقي

و ب - المبادلات الحرارية الأرضية العمودية.

مبادل حراري أرضي أفقي

في دول الغرب و اوربا الوسطىعرضي مبادلات حرارية أرضيةعادة ما تكون أنابيب منفصلة موضوعة بإحكام نسبيًا ومترابطة في سلسلة أو متوازية (الشكل 2).

أرز. 2. المبادلات الحرارية الأرضية الأفقية مع: أ- متتابعة و

ب - اتصال متوازي.

للحفاظ على مساحة الموقع حيث يتم إزالة الحرارة ، تم تطوير أنواع محسّنة من المبادلات الحرارية ، على سبيل المثال ، المبادلات الحرارية على شكل حلزوني (الشكل 3) ، الموجودة أفقيًا أو رأسيًا. هذا النوع من المبادلات الحرارية شائع في الولايات المتحدة الأمريكية.

الطاقة الحرارية الأرضية - هذه هي الطاقة الحرارية التي تنطلق من المناطق الداخلية للأرض على مدى مئات الملايين من السنين. وفقًا للدراسات الجيولوجية والجيوفيزيائية ، تصل درجة الحرارة في قلب الأرض إلى 3000-6000 درجة مئوية ، وتنخفض تدريجياً في الاتجاه من مركز الكوكب إلى سطحه. اندلاع آلاف البراكين ، حركة كتل القشرة الأرضية ، الزلازل تشهد على عمل قوي الطاقة الداخليةأرض. يعتقد العلماء أن المجال الحراري لكوكبنا ناتج عن الاضمحلال الإشعاعي في أعماقها ، وكذلك الفصل الجاذبي للمادة الأساسية.
المصادر الرئيسية لتسخين أحشاء الكوكب هي اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم المشع. تحدث عمليات التحلل الإشعاعي في القارات بشكل رئيسي في الطبقة الجرانيتية من قشرة الأرض على عمق 20-30 كم أو أكثر ، في المحيطات - في الوشاح العلوي. من المفترض أنه في قاع القشرة الأرضية على عمق 10-15 كم ، تكون قيمة درجة الحرارة المحتملة في القارات 600-800 درجة مئوية ، وفي المحيطات - 150-200 درجة مئوية.
يمكن لأي شخص استخدام الطاقة الحرارية الأرضية فقط عندما تتجلى بالقرب من سطح الأرض ، أي في مناطق النشاط البركاني والزلزالي. الآن يتم استخدام الطاقة الحرارية الأرضية بشكل فعال من قبل دول مثل الولايات المتحدة الأمريكية وإيطاليا وأيسلندا والمكسيك واليابان ، نيوزيلانداوروسيا والفلبين والمجر والسلفادور. هنا ترتفع الحرارة الداخلية للأرض إلى السطح ذاته على شكل ماء ساخن وبخار بدرجة حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية وغالبًا ما تنفجر كحرارة من مصادر التدفق (السخانات) ، على سبيل المثال ، السخانات الشهيرة في حديقة يلوستون بالولايات المتحدة الأمريكية ، الينابيع الحارة في كامتشاتكا ، أيسلندا.
مصادر الطاقة الحرارية الجوفيةتنقسم إلى بخار ساخن جاف ، بخار ساخن رطب و ماء ساخن. حسنا ، وهو مصدر مهمالطاقة للكهرباء سكة حديديةفي إيطاليا (بالقرب من مدينة لارديريللو) ، منذ عام 1904 تم تغذية البخار الجاف الساخن. هناك مكانان آخران مشهوران في العالم بهما بخار جاف ساخن هما حقل ماتسوكاوا في اليابان وحقل السخان بالقرب من سان فرانسيسكو ، حيث تم استخدام الطاقة الحرارية الأرضية أيضًا بشكل فعال لفترة طويلة. الأهم من ذلك كله في عالم البخار الساخن الرطب يقع في نيوزيلندا (Wairakei) ، الحقول الحرارية الأرضية ذات الطاقة الأقل قليلاً - في المكسيك ، اليابان ، السلفادور ، نيكاراغوا ، روسيا.
وبالتالي ، يمكن التمييز بين أربعة أنواع رئيسية من موارد الطاقة الحرارية الأرضية:
تستخدم الحرارة السطحية للأرض بواسطة المضخات الحرارية ؛
موارد الطاقة من البخار والساخنة و ماء دافئبالقرب من سطح الأرض ، والتي تستخدم الآن في إنتاج الطاقة الكهربائية ؛
تتركز الحرارة بعمق تحت سطح الأرض (ربما في حالة عدم وجود الماء) ؛
طاقة الصهارة والحرارة التي تتراكم تحت البراكين.

احتياطيات الحرارة الجوفية (~ 8 * 1030 J) أعلى بـ 35 مليار مرة من الاستهلاك العالمي السنوي للطاقة. يمكن لـ 1٪ فقط من الطاقة الحرارية الأرضية لقشرة الأرض (عمق 10 كم) توفير كمية من الطاقة أكبر 500 مرة من جميع احتياطيات النفط والغاز في العالم. ومع ذلك ، اليوم يمكن استخدام جزء صغير فقط من هذه الموارد ، وهذا يرجع في المقام الأول إلى أسباب اقتصادية. تم وضع بداية التطوير الصناعي لموارد الطاقة الحرارية الأرضية (طاقة المياه العميقة الساخنة والبخار) في عام 1916 ، عندما تم تشغيل أول محطة للطاقة الحرارية الأرضية بسعة 7.5 ميجاوات في إيطاليا. على مدار الوقت الماضي ، تراكمت خبرة كبيرة في مجال التطوير العملي لموارد الطاقة الحرارية الأرضية. عام القدرة المركبةتشغيل محطات الطاقة الحرارية الأرضية (GeoTPP) كان: 1975 - 1،278 ميغاواط ، في 1990 - 7300 ميغاواط. حققت الولايات المتحدة والفلبين والمكسيك وإيطاليا واليابان أكبر تقدم في هذا الشأن.
تختلف المعلمات التقنية والاقتصادية لـ GeoTPP على نطاق واسع إلى حد ما وتعتمد على الخصائص الجيولوجية للمنطقة (عمق التواجد ، معلمات مائع العمل ، تكوينه ، إلخ). بالنسبة لغالبية GeoTPPs المفوضة ، فإن تكلفة الكهرباء مماثلة لتكلفة الكهرباء المنتجة في محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية التي تعمل بالفحم ، وتبلغ 1200 ... 2000 دولار أمريكي / ميجاوات.
في آيسلندا 80٪ المباني السكنيةيتم تسخينها بالماء الساخن المستخرج من الآبار الحرارية الجوفية الواقعة تحت مدينة ريكيافيك. في غرب الولايات المتحدة ، يتم تسخين حوالي 180 منزلًا ومزرعة بواسطة المياه الساخنة الجوفية. وفقًا للخبراء ، بين عامي 1993 و 2000 ، تضاعف توليد الكهرباء العالمية من الطاقة الحرارية الأرضية بأكثر من الضعف. مخازن الحرارة الجوفيةهناك الكثير في الولايات المتحدة بحيث يمكنها ، من الناحية النظرية ، توفير 30 مرة من الطاقة أكثر مما تستهلكه الولاية حاليًا.
في المستقبل ، من الممكن استخدام حرارة الصهارة في تلك المناطق التي تقع فيها بالقرب من سطح الأرض ، وكذلك الحرارة الجافة للصخور البلورية الساخنة. في الحالة الأخيرة ، يتم حفر الآبار لعدة كيلومترات ، ويتم ضخ الماء البارد للأسفل ، وإعادة الماء الساخن مرة أخرى.

مصطلح "الطاقة الحرارية الأرضية" يأتي من الكلمات اليونانية الأرض (جيو) والحرارية (الحرارية). حقيقة، تأتي الطاقة الحرارية الأرضية من الأرض نفسها. تنبعث الحرارة من قلب الأرض ، التي يبلغ متوسط ​​درجة حرارتها 3600 درجة مئوية ، نحو سطح الكوكب.

يمكن تسخين الينابيع والسخانات تحت الأرض على أعماق عدة كيلومترات باستخدام آبار خاصة يتدفق من خلالها الماء الساخن (أو البخار منه) إلى السطح ، حيث يمكن استخدامه بشكل مباشر كحرارة أو بشكل غير مباشر لتوليد الكهرباء عن طريق الدوران. التوربينات.

نظرًا لأن المياه الموجودة أسفل سطح الأرض تتجدد باستمرار ، وسيستمر قلب الأرض في توليد الحرارة بالنسبة لحياة الإنسان إلى أجل غير مسمى ، فإن الطاقة الحرارية الجوفية سوف تتجدد في النهاية نظيفة ومتجددة.

طرق جمع موارد الطاقة للأرض

اليوم ، هناك ثلاث طرق رئيسية لحصاد الطاقة الحرارية الأرضية: البخار الجاف ، والماء الساخن ، والدورة الثنائية. تقوم عملية البخار الجاف بتشغيل محركات توربينات مولدات الطاقة مباشرة. يدخل الماء الساخن من الأسفل إلى الأعلى ، ثم يتم رشه في الخزان لتكوين بخار لتشغيل التوربينات. هاتان الطريقتان هما الأكثر شيوعًا ، حيث تولدان مئات ميغاوات من الكهرباء في الولايات المتحدة وأيسلندا وأوروبا وروسيا ودول أخرى. لكن الموقع محدود ، لأن هذه النباتات تعمل فقط في المناطق التكتونية حيث يسهل الوصول إلى المياه الساخنة.

باستخدام تقنية الدورة الثنائية ، يتم استخراج الماء الدافئ (ليس بالضرورة ساخنًا) إلى السطح ودمجه مع البيوتان أو البنتان ، الذي يحتوي على نقطة غليان منخفضة. يُضخ هذا السائل من خلال مبادل حراري ، حيث يتبخر ويرسل عبر التوربين قبل إعادة تدويره مرة أخرى في النظام. توفر تقنية الدورة الثنائية عشرات ميغاواط من الكهرباء في الولايات المتحدة: كاليفورنيا ونيفادا وجزر هاواي.

مبدأ الحصول على الطاقة

مساوئ الحصول على الطاقة الحرارية الجوفية

على مستوى المرافق ، فإن إنشاء وتشغيل محطات الطاقة الحرارية الأرضية مكلف. للبحث مكان مناسبمطلوب مسوحات الآبار المكلفة مع عدم وجود ضمان لضرب نقطة ساخنة منتجة تحت الأرض. ومع ذلك ، يتوقع المحللون أن تتضاعف هذه القدرة تقريبًا خلال السنوات الست المقبلة.

بالإضافة إلى ذلك ، تقع المناطق ذات درجة الحرارة العالية لمصدر تحت الأرض في مناطق بها براكين جيولوجية وكيميائية نشطة. تشكلت هذه "النقاط الساخنة" على حدود الصفائح التكتونية في الأماكن التي تكون فيها القشرة رقيقة جدًا. غالبًا ما يشار إلى منطقة المحيط الهادئ على أنها حلقة النار للعديد من البراكين حيث توجد العديد من النقاط الساخنة ، بما في ذلك تلك الموجودة في ألاسكا وكاليفورنيا وأوريجون. نيفادا لديها مئات من النقاط الساخنة التي تغطي معظم شمال الولايات المتحدة.

هناك أخرى زلزالية مناطق نشطة. الزلازل وحركة الصهارة تسمح للماء بالدوران. في بعض الأماكن ترتفع المياه إلى السطح وتحدث الينابيع الساخنة والسخانات الطبيعية ، كما هو الحال في كامتشاتكا. تصل المياه في السخانات في كامتشاتكا إلى 95 درجة مئوية.

واحدة من المشاكل نظام مفتوحالسخانات هي إطلاق بعض ملوثات الهواء. كبريتيد الهيدروجين غاز سام له رائحة مميزة جدًا " البيض الفاسد" - ليس عدد كبير منإطلاق الزرنيخ والمعادن بالبخار. يمكن أن يشكل الملح أيضًا مشكلة بيئية.

على ال محطات توليد الطاقة الحرارية الأرضيةيقع في البحر ، تتراكم كمية كبيرة من الملح المتداخل في الأنابيب. في الأنظمة المغلقة ، لا توجد انبعاثات ويتم إرجاع كل السوائل التي يتم إحضارها إلى السطح.

الإمكانات الاقتصادية لمورد الطاقة

البقع النشطة زلزاليًا ليست الأماكن الوحيدة التي يمكن العثور فيها على الطاقة الحرارية الأرضية. هناك إمداد ثابت من الحرارة القابلة للاستخدام لأغراض التسخين المباشر على أعماق تتراوح بين 4 أمتار وعدة كيلومترات تحت السطح تقريبًا في أي مكان على وجه الأرض. حتى الأرض الموجودة في الفناء الخلفي للفرد أو في مدرسة محلية لديها الإمكانات الاقتصادية لتوفير التدفئة للمنزل أو المباني الأخرى.

بالإضافة إلى ذلك ، توجد كمية هائلة من الطاقة الحرارية في التكوينات الصخرية الجافة عميقة جدًا تحت السطح (4-10 كم).

إستعمال تكنولوجيا جديدةيمكن أن تتوسع أنظمة الطاقة الحرارية الأرضيةحيث يمكن للناس استخدام هذه الحرارة لتوليد الكهرباء على نطاق أوسع بكثير من التكنولوجيا التقليدية. يتم عرض المشاريع الإيضاحية الأولى لهذا المبدأ لتوليد الكهرباء في الولايات المتحدة وأستراليا في وقت مبكر من عام 2013.

إذا أمكن تحقيق الإمكانات الاقتصادية الكاملة لموارد الطاقة الحرارية الأرضية ، فسوف تمثل مصدرًا ضخمًا للكهرباء من أجل الطاقة الإنتاجية. يقترح العلماء أن مصادر الطاقة الحرارية الأرضية التقليدية لديها إمكانات تبلغ 38000 ميجاوات ، والتي يمكن أن تنتج 380 مليون ميجاوات من الكهرباء سنويًا.

توجد الصخور الجافة الساخنة على أعماق تتراوح من 5 إلى 8 كيلومترات في كل مكان تحت الأرض وفي أعماق ضحلة في أماكن معينة. يتضمن الوصول إلى هذه الموارد إدخال الماء البارد المنتشر عبر الصخور الساخنة وإزالة الماء الساخن. لا يوجد حاليا أي تطبيق تجاري لهذه التكنولوجيا. التقنيات الحاليةومع ذلك فهي لا تسمح باستعادة الطاقة الحرارية مباشرة من الصهارة ، عميقة جدًا ، ولكن هذا هو أقوى مورد للطاقة الحرارية الأرضية.

من خلال الجمع بين موارد الطاقة واتساقها ، يمكن للطاقة الحرارية الأرضية أن تلعب دورًا لا غنى عنه كنظام طاقة أنظف وأكثر استدامة.

انشاءات محطات توليد الطاقة الحرارية الجوفية

الطاقة الحرارية الأرضية هي حرارة نظيفة ومستدامة من الأرض. الموارد الكبيرة في نطاق عدة كيلومترات تحت سطح الأرض ، وحتى أعمق من ذلك درجة حرارة عاليةالصخور المنصهرة تسمى الصهارة. ولكن كما هو موضح أعلاه ، لم يصل الناس بعد إلى الصهارة.

ثلاثة تصاميم لمحطة توليد الطاقة الحرارية الجوفية

يتم تحديد تقنية التطبيق من خلال المورد. إذا كان الماء يأتي من البئر مثل البخار ، فيمكن استخدامه مباشرة. إذا كان الماء الساخن مرتفعًا بدرجة كافية ، فيجب أن يمر عبر المبادل الحراري.

تم حفر أول بئر لتوليد الطاقة قبل عام 1924. تم حفر آبار أعمق في الخمسينيات من القرن الماضي ، لكن التطور الحقيقي حدث في السبعينيات والثمانينيات.

الاستخدام المباشر للحرارة الجوفية

يمكن أيضًا استخدام مصادر الطاقة الحرارية الأرضية مباشرةً لأغراض التدفئة. يتم استخدام الماء الساخن لتدفئة المباني وزراعة النباتات في البيوت الزجاجية وتجفيف الأسماك والمحاصيل وتحسين إنتاج الزيت والمساعدة في العمليات الصناعية مثل مبستر الحليب وتسخين المياه في المزارع السمكية. في الولايات المتحدة ، استخدمت كلاماث فولز وأوريغون وبويز بولاية أيداهو المياه الجوفية لتدفئة المنازل والمباني لأكثر من قرن. على الساحل الشرقي ، مدينة وورم سبرينغز ، فيرجينيا تتلقى الحرارة مباشرة من مياه الينابيع باستخدام مصادر الحرارة في أحد المنتجعات المحلية.

في أيسلندا ، يتم تسخين كل مبنى في البلاد تقريبًا بواسطة مياه الينابيع الساخنة. في الواقع ، تحصل آيسلندا على أكثر من 50 في المائة من طاقتها الأولية من مصادر الطاقة الحرارية الأرضية. في ريكيافيك ، على سبيل المثال (عدد السكان 118000) ، يتم نقل المياه الساخنة لمسافة 25 كيلومترًا على طول ناقل ، ويستخدمه السكان للتدفئة والاحتياجات الطبيعية.

نيوزيلندا تحصل على 10٪ من الكهرباء الإضافية. متخلفة ، على الرغم من وجود المياه الحرارية.

مع تطور المجتمع وتشكيله ، بدأت البشرية في البحث عن المزيد والمزيد من الحداثة وفي نفس الوقت طرق اقتصاديةاستقبال الطاقة. لهذا ، يتم بناء العديد من المحطات اليوم ، ولكن في نفس الوقت ، يتم استخدام الطاقة الموجودة في أحشاء الأرض على نطاق واسع. كيف تبدو؟ دعنا نحاول معرفة ذلك.

الطاقة الحرارية الأرضية

بالفعل من الاسم ، من الواضح أنه يمثل حرارة باطن الأرض. تحت قشرة الأرض توجد طبقة من الصهارة ، وهي عبارة عن سائل ناري يذوب من السيليكات. وفقًا لبيانات البحث ، فإن الطاقة الكامنة لهذه الحرارة أعلى بكثير من طاقة احتياطيات الغاز الطبيعي في العالم ، وكذلك النفط. الصهارة تأتي إلى السطح - الحمم البركانية. علاوة على ذلك ، لوحظ أكبر نشاط في طبقات الأرض التي توجد عليها حدود الصفائح التكتونية ، وكذلك حيث تتميز قشرة الأرض بالنحافة. يتم الحصول على الطاقة الحرارية الأرضية للأرض على النحو التالي: الحمم البركانية و موارد المياهتصطدم الكواكب ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الماء بشكل كبير. هذا يؤدي إلى انفجار السخان ، وتشكيل ما يسمى البحيرات الساخنة والتيارات السفلية. وهذا هو بالضبط تلك الظواهر الطبيعة ، التي تستخدم خصائصها بنشاط كطاقات.

مصادر الطاقة الحرارية الأرضية الاصطناعية

يجب استخدام الطاقة الموجودة في أحشاء الأرض بحكمة. على سبيل المثال ، هناك فكرة لإنشاء غلايات تحت الأرض. للقيام بذلك ، تحتاج إلى حفر بئرين بعمق كافٍ ، سيتم توصيلهما في الأسفل. وهذا يعني أنه في أي ركن من أركان الأرض تقريبًا يمكنك الحصول على الطاقة الحرارية الأرضية. الطريقة الصناعية: من خلال بئر واحد سيتم حقنه ماء باردفي الخزان ، ومن خلال الثاني - يتم استخراج الماء الساخن أو البخار. ستكون مصادر الحرارة الاصطناعية مفيدة ومنطقية إذا كانت الحرارة الناتجة ستوفر المزيد من الطاقة. يمكن إرسال البخار إلى مولدات التوربينات التي ستولد الكهرباء.

وبالطبع فإن الحرارة المستخرجة ليست سوى جزء يسير مما هو متوفر في إجمالي الاحتياطيات. ولكن يجب أن نتذكر أن الحرارة العميقة سوف تتجدد باستمرار بسبب عمليات ضغط الصخور ، وطبقية الأمعاء. وفقا للخبراء ، فإن القشرة الأرضية تتراكم الحرارة ، المجموعوهو 5000 مرة أكثر القيمة الحراريةكل الموارد الأحفورية للأرض ككل. اتضح أن وقت تشغيل محطات الطاقة الحرارية الجوفية التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع يمكن أن يكون غير محدود.

ميزات المصدر

يكاد يكون من المستحيل استخدام المصادر التي تجعل من الممكن الحصول على الطاقة الحرارية الأرضية بشكل كامل. توجد في أكثر من 60 دولة في العالم ، مع وجود أكبر عدد من البراكين الأرضية في منطقة حلقة النار البركانية في المحيط الهادئ. ولكن من الناحية العملية ، اتضح أن مصادر الطاقة الحرارية الأرضية في مناطق مختلفةعوالم مختلفة تمامًا في خصائصها ، وهي معدل الحرارةتمعدن تكوين الغازوالحموضة وهلم جرا.

السخانات هي مصادر الطاقة على الأرض ، وخصائصها هي أنها تقذف الماء المغلي على فترات زمنية معينة. بعد الثوران ، يصبح البركة خاليًا من الماء ، وفي قاعها يمكنك رؤية قناة تتعمق في الأرض. تُستخدم السخانات كمصادر للطاقة في مناطق مثل كامتشاتكا وأيسلندا ونيوزيلندا وأمريكا الشمالية ، وتوجد السخانات المنفردة في عدة مناطق أخرى.

من أين تأتي الطاقة؟

تقع الصهارة غير المبردة بالقرب من سطح الأرض. تنبعث منه غازات وأبخرة ترتفع وتمر من خلال الشقوق. عند اختلاطها بالمياه الجوفية ، فإنها تتسبب في تسخينها ، وتتحول هي نفسها إلى ماء ساخن ، حيث يتم إذابة العديد من المواد. يتم إطلاق هذه المياه على سطح الأرض في شكل مصادر مختلفة للطاقة الحرارية الأرضية: الينابيع الساخنة ، والينابيع المعدنية ، والسخانات ، وما إلى ذلك. وفقًا للعلماء ، فإن أحشاء الأرض الساخنة عبارة عن كهوف أو غرف متصلة بواسطة ممرات وشقوق وقنوات. تمتلئ فقط بالمياه الجوفية ، وهي قريبة جدًا من غرف الصهارة. هذه هي الطريقة التي يتشكل بها بشكل طبيعي طاقة حراريةالارض.

المجال الكهربائي للأرض

هناك شيء آخر في الطبيعة مصدر بديلالطاقة المتجددة والصديقة للبيئة وسهلة الاستخدام. صحيح ، هذا المصدر تمت دراسته فقط ولم يتم تطبيقه عمليًا حتى الآن. لذا، الطاقة الكامنةفيها الارض الحقل الكهربائي. يمكنك الحصول على الطاقة بهذه الطريقة بناءً على دراسة القوانين الأساسية للكهرباء الساكنة وميزاتها الحقل الكهربائيأرض. في الواقع ، كوكبنا من وجهة نظر كهربائية عبارة عن مكثف كروي مشحون بما يصل إلى 300000 فولت. الكرة الداخلية لها شحنة سالبة ، والأخرى الخارجية - الأيونوسفير - موجبة. هو عازل. من خلاله ، هناك تدفق مستمر للتيارات الأيونية والحمل الحراري ، والتي تصل إلى قوة عدة آلاف من الأمبيرات. ومع ذلك ، فإن فرق الجهد بين اللوحات لا ينقص في هذه الحالة.

يشير هذا إلى وجود مولد في الطبيعة ، يتمثل دوره في تجديد تسرب الشحنات باستمرار من ألواح المكثف. يعمل المجال المغناطيسي للأرض كمولد ، يدور مع كوكبنا في مجرى مائي الرياح الشمسية. يمكن الحصول على طاقة المجال المغناطيسي للأرض فقط عن طريق توصيل مستهلك للطاقة بهذا المولد. للقيام بذلك ، تحتاج إلى تثبيت أرضية موثوقة.

مصادر متجددة

مع تزايد عدد سكان كوكبنا باطراد ، نحتاج إلى المزيد والمزيد من الطاقة لتوفير السكان. يمكن أن تكون الطاقة الموجودة في أحشاء الأرض مختلفة جدًا. على سبيل المثال ، هناك مصادر متجددة: طاقة الرياح والطاقة الشمسية والمياه. إنها صديقة للبيئة ، وبالتالي يمكنك استخدامها دون خوف من الإضرار بالبيئة.

طاقة الماء

تم استخدام هذه الطريقة لعدة قرون. اليوم ، تم بناء عدد كبير من السدود والخزانات التي تستخدم فيها المياه لتوليد الطاقة الكهربائية. جوهر هذه الآلية بسيط: تحت تأثير تدفق النهر ، تدور عجلات التوربينات ، على التوالي ، يتم تحويل طاقة الماء إلى طاقة كهربائية.

يوجد اليوم عدد كبير من محطات الطاقة الكهرومائية التي تحول طاقة تدفق المياه إلى كهرباء. تكمن خصوصية هذه الطريقة في أنها قابلة للتجديد ، على التوالي ، مثل هذه التصميمات منخفضة التكلفة. لهذا السبب ، على الرغم من حقيقة أن بناء محطات الطاقة الكهرومائية يستغرق وقتًا طويلاً ، والعملية نفسها مكلفة للغاية ، إلا أن هذه المرافق تفوق بشكل كبير الصناعات التي تتطلب كثافة كهربائية.

الطاقة الشمسية: حديثة وواعدة

يتم الحصول على الطاقة الشمسية باستخدام الألواح الشمسية، لكن التقنيات الحديثةالسماح باستخدام طرق جديدة لهذا الغرض. تم بناء أكبر نظام في العالم في صحراء كاليفورنيا. يوفر الطاقة بشكل كامل لـ 2000 منزل. يعمل التصميم على النحو التالي: انعكاس المرايا أشعة الشمس، والتي يتم إرسالها إلى غلاية المياه المركزية. يغلي ويتحول إلى بخار يحول التوربين. وهو بدوره متصل بمولد كهربائي. يمكن أيضًا استخدام الرياح كطاقة تمنحنا إياها الأرض. الرياح تهب الأشرعة وتحول طواحين الهواء. والآن بمساعدتها ، يمكنك إنشاء أجهزة من شأنها أن تولد طاقة كهربائية. من خلال تدوير شفرات الطاحونة الهوائية ، فإنها تدفع عمود التوربين ، والذي بدوره متصل بمولد كهربائي.

الطاقة الداخلية للأرض

ظهرت نتيجة لعدة عمليات ، أهمها التراكم والنشاط الإشعاعي. وفقًا للعلماء ، حدث تكوين الأرض وكتلتها على مدى عدة ملايين من السنين ، وحدث هذا بسبب تكوين الكواكب الصغيرة. تمسكوا معًا ، على التوالي ، أصبحت كتلة الأرض أكثر وأكثر. بعد أن بدأ كوكبنا الكتلة الحديثة، لكنها كانت لا تزال خالية من الغلاف الجوي ، فقد سقطت عليها أجسام نيزكية وكويكبات بحرية. تسمى هذه العملية فقط بالتراكم ، وقد أدت إلى إطلاق طاقة جاذبية كبيرة. وكلما اصطدمت الأجسام الأكبر بالكوكب ، زادت كمية الطاقة الموجودة في أحشاء الأرض التي تم إطلاقها.

أدى هذا التمايز الثقالي إلى حقيقة أن المواد بدأت في الانفصال: المواد الثقيلة تغرق ببساطة ، بينما تطفو المواد الخفيفة والمتطايرة. أثر التمايز أيضًا على الإطلاق الإضافي لطاقة الجاذبية.

الطاقه الذريه

يمكن أن يحدث استخدام طاقة الأرض بطرق مختلفة. على سبيل المثال ، عن طريق البناء محطات الطاقة النوويةعندما يتم إطلاق الطاقة الحرارية بسبب اضمحلال أصغر جزيئات مادة الذرات. الوقود الرئيسي هو اليورانيوم الذي يحتوي عليه قشرة الأرض. يعتقد الكثيرون أن طريقة الحصول على الطاقة هذه هي الطريقة الواعدة ، لكن استخدامها يرتبط بعدد من المشاكل. أولاً ، يصدر اليورانيوم إشعاعات تقتل جميع الكائنات الحية. بالإضافة إلى ذلك ، إذا دخلت هذه المادة إلى التربة أو الغلاف الجوي ، فسيكون هناك حقيقي كارثة تكنولوجية. العواقب المحزنة للحادث محطة تشيرنوبيل للطاقة النوويةنختبر حتى يومنا هذا. يكمن الخطر في حقيقة أن النفايات المشعة يمكن أن تهدد جميع الكائنات الحية لفترة طويلة جدًا جدًا لآلاف السنين.

وقت جديد - أفكار جديدة

بالطبع ، لا يتوقف الناس عند هذا الحد ، وكل عام تُبذل المزيد والمزيد من المحاولات لإيجاد طرق جديدة للحصول على الطاقة. إذا تم الحصول على طاقة حرارة الأرض بكل بساطة ، فإن بعض الطرق ليست بهذه البساطة. على سبيل المثال ، كمصدر للطاقة ، من الممكن تمامًا استخدام الغاز البيولوجي ، الذي يتم الحصول عليه أثناء تحلل النفايات. يمكن استخدامه لتدفئة المنازل وتسخين المياه.

على نحو متزايد ، يتم بناؤها عندما يتم تركيب السدود والتوربينات عبر أفواه الخزانات ، والتي تحركها المد والجزر ، على التوالي ، يتم الحصول على الكهرباء.

حرق القمامة ، نحصل على الطاقة

هناك طريقة أخرى يتم استخدامها بالفعل في اليابان وهي إنشاء المحارق. تم بناؤها اليوم في إنجلترا وإيطاليا والدنمارك وألمانيا وفرنسا وهولندا والولايات المتحدة الأمريكية ، ولكن في اليابان فقط بدأ استخدام هذه الشركات ليس فقط للغرض المقصود منها ، ولكن أيضًا لتوليد الكهرباء. على ال المصانع المحليةيتم حرق ثلثي النفايات بالكامل ، بينما تم تجهيز المصانع بها التوربينات البخارية. وبناءً عليه ، فإنهم يزودون المناطق المجاورة بالحرارة والكهرباء. في الوقت نفسه ، من حيث التكلفة ، يعتبر بناء مثل هذه المؤسسة أكثر ربحية من بناء محطة طاقة حرارية.

الأمر الأكثر إغراءً هو احتمال استخدام حرارة الأرض حيث تتركز البراكين. في هذه الحالة ، لن يكون من الضروري حفر الأرض بعمق شديد ، حيث ستكون درجة الحرارة على عمق 300-500 متر على الأقل ضعف درجة غليان الماء.

هناك أيضًا طريقة لتوليد الكهرباء مثل الهيدروجين - أبسط وأسهل عنصر كيميائي- يمكن اعتباره وقودًا مثاليًا ، لأنه حيث يوجد الماء. إذا قمت بحرق الهيدروجين ، يمكنك الحصول على الماء ، والذي يتحلل إلى أكسجين وهيدروجين. لهب الهيدروجين نفسه غير ضار ، أي أنه لن يكون هناك ضرر على البيئة. خصوصية هذا العنصر هو أنه يحتوي على قيمة حرارية عالية.

ماذا في المستقبل؟

بالطبع الطاقة حقل مغناطيسيلا يمكن للأرض أو التي يتم الحصول عليها في محطات الطاقة النووية أن تلبي تمامًا جميع احتياجات البشرية التي تنمو كل عام. ومع ذلك ، يقول الخبراء أنه لا يوجد سبب للقلق ، لأن موارد الوقود على كوكب الأرض لا تزال كافية. علاوة على ذلك ، يتم استخدام المزيد والمزيد من المصادر الجديدة الصديقة للبيئة والمتجددة.

مشكلة التلوث البيئي باقية ، وهي تتزايد بسرعة كارثية. كمية الانبعاثات الضارةيخرج عن النطاق ، على التوالي ، الهواء الذي نتنفسه ضار ، والمياه بها شوائب خطيرة ، والتربة تستنفد تدريجياً. هذا هو السبب في أنه من المهم للغاية دراسة ظاهرة مثل الطاقة في أحشاء الأرض في الوقت المناسب من أجل البحث عن طرق لتقليل الحاجة إلى الوقود الأحفوري والاستفادة بشكل أكثر فاعلية من مصادر الطاقة غير التقليدية.