Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

5.5: Геотермальна енергетика

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    28792

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Геотермальна енергія використовує тепло від внутрішніх геологічних процесів Землі для того, щоб виробляти електроенергію або забезпечувати опалення. Температура надр Землі забезпечує нескінченний енергетичний ресурс. Одним з джерел геотермальної енергії є пар. Грунтові води просочуються вниз крізь тріщини в підземних породах, поки не досягають порід, нагрітих нижньою магмою, і тепло перетворює воду в пару. Іноді цей пар пробивається назад на поверхню у вигляді гейзера або гарячого джерела. Колодязі можуть бути вириті для відведення парового резервуара і виведення його на поверхню, для приводу генеруючих турбін і виробництва електроенергії (рис.\(\PageIndex{1}\) А). Гаряча вода може циркулювати для обігріву будівель. Регіони поблизу меж тектонічних плит мають найкращий потенціал для геотермальної активності.

    Знімок екрана (60) .png
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): а) Встановлення геотермальної системи буріння труб для встановлення геотермальної системи наземних труб. Джерело: Управління сталого розвитку. б) Вироблення електроенергії в гідротермальній системі помірної температури. Геотермальна вода використовується для кип'ятіння другої рідини (ізобутан у цьому прикладі), пара якої потім приводить в рух турбогенератор. Стічні води нагнітаються назад у надра. Джерело: USGS.

    5.5.1: Вплив геотермальної енергії на навколишнє середовище

    Вплив геотермальної енергії на навколишнє середовище залежить від того, як вона використовується. Безпосереднє використання та опалення практично не мають негативного впливу на навколишнє середовище. Геотермічно нагріта вода може виділяти розчинені гази, включаючи вуглекислий газ, метан, аміак та сірководень, хоча вони, як правило, в дуже малих кількостях порівняно з тими, що виділяються з заводів викопного палива. Крім того, геотермальні установки використовують скруберні системи для очищення повітря від сірководню, який природним чином міститься в парі і гарячій воді. Вони виділяють на 97% менше кислотних сполук сірки, що викликають дощ, ніж викидаються заводами на викопному паливі.

    Незважаючи на те, що геотермальна енергія є поновлюваною, не кожна установка, побудована для захоплення цієї енергії, зможе працювати нескінченно довго, оскільки енергія покладається на підживлення підземних вод. Якщо нагріта вода буде використовуватися швидше, ніж швидкість підживлення грунтових вод, у рослини з часом закінчиться вода. Гейзери в Каліфорнії почали відчувати це, і оператори відповіли, впорскуючи муніципальні стічні води в землю, щоб поповнити запас. Крім того, закономірності геотермальної активності в земній корі природним чином змінюються з плином часу, і область, яка виробляє гарячі підземні води зараз, може не завжди так робити. Вода багатьох гарячих джерел пронизана солями і мінералами, які роз'їдають обладнання, скорочують термін служби рослин і збільшують витрати на технічне обслуговування.

    Електроенергія обмежена регіонами, де енергія може бути відведена від природно нагрітих підземних вод, але більшість районів світу не багаті природним нагріванням підземних вод. Інженери намагаються подолати це шляхом буріння глибоко в суху породу, руйнування породи і насоса в холодній воді, яка нагрівається і витягується через вихідний колодязь і використовується для отримання енергії. Однак такий підхід, як кажуть, викликає незначні землетруси.