Як максимально використовувати геотермальну енергію в сучасному світі

La геотермальна енергія Це одна з енергій поновлювані старіша і водночас менш експлуатована, якщо порівнювати її з іншими, такими як сонячна або вітрова енергія. Незважаючи на те, що це технологія, відома десятиліттями, її використання набуло більшої актуальності в останні роки через збільшення попиту на стійкі та чисті джерела енергії.

Геотермальна енергія використовує внутрішнє тепло Землі для виробництва електроенергії або забезпечення опалення. Пробурюючи поверхню Землі в областях з високою тепловою активністю, ви можете отримати доступ до більш глибоких шарів, де температура достатньо висока для нагрівання води. Цей процес вивільняє пару, яка використовується для руху турбін, підключених до генераторів електроенергії, або безпосередньо для опалення міської та сільської інфраструктури. Видобуток цього тепла в основному здійснюється в певних місцях, які характеризуються наявністю геологічних факторів, таких як вулкани або тектонічні розломи, що робить розподіл геотермальних установок на планеті нерівномірним.

Процес видобутку геотермальної енергії

Користуючись перевагами геотермальна енергія Це технічний процес, який вимагає буріння землі в місцях, де підземна температура досить висока для використання теплових ресурсів. Цей тип енергії знаходиться на глибині від 3.000 до 10.000 300 метрів під поверхнею Землі. На цих глибинах підземні води нагріваються гарячими породами, поки не досягають температури, яка в деяких випадках може перевищувати XNUMXºC.

Процедура починається з буріння свердловин, які дозволяють добувати воду та пару з надр Землі. Ця пара направляється, щоб привести в рух одну або кілька турбін, які підключені до електричних генераторів. Після використання воду та пару можна повторно закачувати в надра, щоб цикл почався знову, роблячи цю систему замкнутий цикл що зводить до мінімуму масштабний видобуток підземних ресурсів.

Види геотермальних ресурсів

Існує кілька видів геотермальних ресурсів, які можна використовувати для виробництва енергії:

• Сухі геотермальні системи: Вони складаються з областей, де підземні породи не містять води, але мають досить високі температури. Ці системи вимагають впорскування води в гірські породи для виробництва пари.
• Резервуари сухої пари: У цьому типі системи пара затримується в підземних порожнинах. Цю пару можна добувати безпосередньо для приводу турбін.
• Резервуари гарячої води: Вони найпоширеніші. У цих резервуарах підземні води мають високу температуру і, після вилучення, стають парою при зниженні тиску.
• Покращені геотермальні системи (EGS): Тут породні утворення модифікуються шляхом їх розриву (подібно до гідравлічного розриву в газовій промисловості), що дозволяє воді циркулювати через тріщини та нагріватися, утворюючи пару.

З точки зору технології, існує кілька способів перетворення геотермального тепла в електрику:

1. Сухопарові установки: вони безпосередньо використовують геотермальну пару для руху турбін.
2. Флеш парові установки: Гаряча вода під високим тиском декомпресує та перетворюється на пару, яка згодом приводить в дію турбіни.
3. Установки бінарного циклу: Вторинна рідина використовується з нижчою точкою кипіння, ніж вода, що дозволяє генерувати енергію в пластах з нижчою температурою.

Переваги використання геотермальної енергії

Геотермальна енергія має численні переваги, які роблять її привабливою альтернативою іншим відновлюваним джерелам енергії:

• це відновлюваний ресурс, оскільки кількість теплової енергії, доступної всередині Землі, практично необмежена в людському масштабі.
• Він здатний постійно генерувати енергію 24 годин дня, на відміну від сонячної або вітрової енергії, які залежать від погодних умов і часу доби.
• Геотермальна енергія має a низький вуглецевий слід, що сприяє пом’якшенню наслідків зміни клімату. Немає спалень або значних викидів парникових газів.
• The геотермальні установки займають мало місця порівняно з сонячними або гідроелектростанціями.

Крім того, міжнародні дослідження підкреслюють, що геотермальна енергія може бути ключовим рішенням для багатьох країни, що розвиваються які мають значний геотермальний потенціал. Регіони люблять Африка, Азія та частини Південна Америка Вони мають величезні геотермальні ресурси, які можуть допомогти зменшити їхню залежність від викопного палива та покращити доступ до електроенергії.

Нова тенденція: геотермальна енергія в усьому світі

Геотермальна енергетика набула особливої ​​актуальності в таких країнах, як Сполучені Штати e Індонезія, які є світовими лідерами як за встановленою потужністю, так і за новими проектами. Сполучені Штати, зі свого боку, досягли встановленої потужності понад 3.900 МВт у 2023 році, тоді як Індонезія збільшила свою потужність до 2.418 МВт із значними інвестиціями, спрямованими на розширення в найближчі роки.

Інші країни люблять Туреччина, Філіппіни y Мексика Вони також досягли прогресу в цій сфері. Наприклад, Туреччині вдалося перевищити 1.600 МВт встановленої потужності в 2023 році, і, незважаючи на повільніше зростання, вона залишається однією з провідних країн Європи.

Виклики та недоліки

Незважаючи на численні переваги, використання геотермальної енергії не позбавлене проблем. Перше обмеження полягає в тому, що лише в певних географічних районах, таких як регіони з вулканічною активністю та тектонічними розломами, геотермальні ресурси знаходяться в таких кількостях, які можна використовувати для виробництва енергії. Отже, його впровадження на глобальному рівні обмежене.

Крім того, високі витрати на розвідку і буріння ініціали є критичним фактором. Буріння на велику глибину є надзвичайно дорогим процесом, а етап розвідки несе ризики, оскільки успіх у видобутку ефективних ресурсів не завжди гарантований.

Іншим недоліком є ​​те, що, хоча виробництво електроенергії може бути постійним, коли станція працює, її потужність використання значною мірою залежить від геологічних умов місця. Варіації в доступності теплових ресурсів можуть означати коливання ефективності установки.

Слід також зазначити, що в деяких випадках неправильне використання об’єктів може призвести до деградації підземних земель, що може спричинити пошкодження водоносних горизонтів або навіть викликати незначні землетруси, відомі як індуковані землетруси.

Таким чином, все ще існують економічні та технічні бар'єри, які необхідно подолати, щоб геотермальна енергія могла поширюватися по всьому світу. Однак ці обмеження усуваються за допомогою технологічного прогресу та впровадження систем зменшення ризиків.

Завдяки поточним проектам і постійному розвитку нових технологій буріння та виробництва геотермальна енергетика продовжує позиціонувати себе як одне з найбільш стійких і стратегічно життєздатних рішень для майбутнього глобальної енергетики.