Сектор возобновляемой энергии приобретает все большее значение на международных рынках благодаря растущей конкурентоспособности и эффективности . Существует множество видов возобновляемой энергии, среди которых солнечная и ветровая энергия выделяются своей популярностью . Однако менее известные источники энергии, такие как геотермальная энергия и биомасса, также предлагают значительные преимущества.
В этой статье мы углубимся в изучение геотермальной энергии: мы объясним , что это такое, как она работает, каковы ее преимущества, недостатки и основные области применения в настоящее время.
Что такое геотермальная энергия?
Геотермальная энергия — это возобновляемый источник энергии, получаемый за счет использования тепла, исходящего из недр Земли. Эта энергия генерируется естественным теплом внутренних слоев Земли , что отличает метод ее добычи от типичных методов, используемых для других возобновляемых источников энергии. В то время как другие возобновляемые источники энергии используют внешние ресурсы, такие как вода, воздух или солнечный свет, геотермальная энергия использует естественное тепло подземных слоев, используя температурный градиент , который повышает температуру по мере погружения в земную кору.
Геотермальное тепло образуется в результате естественного распада радиоактивных элементов внутри планеты и остаточного тепла, накопившегося с момента образования Земли. На каждые 100 метров глубины под поверхностью Земли температура подповерхностного слоя повышается на 2–4 °C . В некоторых районах планеты этот температурный градиент значительно больше из-за близости земной мантии, что позволяет более эффективно использовать это тепло.
Наиболее распространенный способ использования этой энергии — бурение скважин для доступа к высокотемпературным резервуарам. Ниже мы рассмотрим основные типы геотермальных резервуаров.
Геотермальные резервуары
На планете существуют определенные районы, где температурный градиент выше, что позволяет более эффективно использовать геотермальную энергию. Эти места известны как геотермальные резервуары и делятся на несколько типов в зависимости от их характеристик и способа извлечения тепловой энергии:
Резервуары горячей воды
Эти месторождения содержат подземные водоносные горизонты с высокотемпературной водой. Существует два подтипа: родниковые водоносные горизонты, используемые в основном в термальных источниках, и подземные водоносные горизонты, обладающие огромными запасами горячей воды. Системы добычи основаны на замкнутой системе извлечения и закачки воды, что позволяет эксплуатировать эти месторождения практически неограниченно долго.
Сухие поля
В сухих геотермальных полях тепло аккумулируется в горячих, но сухих породах. Для извлечения этой энергии необходимо бурить скважины и закачивать воду , которая, нагреваясь, извлекается для выработки электроэнергии. Эта технология все еще находится в стадии разработки и представляет собой экономическую проблему, поскольку требует значительных инвестиций.
Гейзерные месторождения
Гейзеры — это природные источники горячей воды и пара, извергающиеся из Земли в виде столбов. Они встречаются крайне редко , и их эксплуатация требует тщательного управления, поскольку повторное закачивание воды может охладить магму и вызвать небольшие землетрясения.
Использование геотермальной энергии
Использование геотермальной энергии разнообразно и применимо как на промышленном, так и на домашнем уровне. Среди основных применений мы находим:
- Производство электроэнергии за счет использования геотермальных паровых турбин.
- Система отопление и охлаждение для домов, офисов и других общественных или коммерческих зданий.
- Приложения в спа-центры, используя природную термальную воду для рекреационных целей.
- Отопление теплиц и сельскохозяйственных территорий в холодном климате.
Преимущества геотермальной энергии
Геотермальная энергия имеет множество преимуществ для окружающей среды и экономики:
- Является ли возобновляемая и чистая энергия, поскольку он не производит выбросов парниковых газов.
- производственные затраты Они ниже, чем у других источников энергии, таких как уголь или ядерная энергия.
- Его использование благоприятствует энергетическая независимость, за счет сокращения необходимости импорта ископаемого топлива.
- Геотермальные проекты позволяют развивать местную энергетику, стимулируя региональная экономика.
Недостатки геотермальной энергии
Не все положительно в геотермальной энергетике, так как у нее есть и некоторые недостатки:
- El высокие первоначальные инвестиционные затраты на буровых и геотермальных электростанциях это может стать барьером для входа.
- Существуют риски вредные утечки газа и небольшие землетрясения из-за закачки воды.
- Su географическое ограничение Это означает, что не все регионы могут эффективно использовать эту энергию.
- В некоторых случаях эксплуатация геотермальной энергии может иметь влияние ландшафта значительный.
Несмотря на свои недостатки, геотермальная энергия является перспективным решением в сфере возобновляемой энергетики, предлагая универсальность и применимость в различных сценариях . Ее развитие может способствовать диверсификации мировых источников энергии, снижению зависимости от ископаемого топлива и внесению вклада в борьбу с изменением климата.