הסבירו אנרגיה גיאותרמית: כיצד פועלת אנרגיה גיאותרמית

עמוק מתחת לפני האדמה שוכנים מאגרים מאסיביים של סלע מותך, מים חמים וגז בלחץ גבוה. מדענים ומהנדסים הקישו על אספקה ​​זו כמקורות אנרגיה גיאותרמית.

קפיצה לחלק

• מהי אנרגיה גיאותרמית?
• כיצד פועלת אנרגיה גיאותרמית?
• 4 יתרונות האנרגיה הגיאותרמית
• 2 חסרונות אנרגיה גיאותרמית
• למד עוד
• למידע נוסף על מאסטרקלאס של ד'ר ג'יין גודול

ד'ר ג'יין גודול חולקת את תובנותיה ביחס לאינטליגנציה, שימור ואקטיביזם של בעלי חיים.

איך לעשות סיעור מוחות על עלילת סיפור

מהי אנרגיה גיאותרמית?

אנרגיה גיאותרמית היא מקור אנרגיה מתחדשת המקישה את האנרגיה התרמית מתחת לפני האדמה. המעיינות החמים של איסלנד והגייזרים של הפארק הלאומי ילוסטון הם דוגמאות למאגרים גיאותרמיים שפרצו את קרום כדור הארץ. בני אדם השתמשו במשאבים גיאותרמיים במשך אלפי שנים.

מכיוון שגופים ממשלתיים כמו משרד האנרגיה האמריקני מחפשים אמצעים מתחדשים לייצור אנרגיה, הם ממריצים כלי עזר, תאגידים ואנשים פרטיים לנצל את חום כדור הארץ כאמצעי להפעלת תהליכים תעשייתיים ולהפקת חשמל. זה הוביל לזינוק לאחרונה בטכנולוגיות גיאותרמיות.

כיצד פועלת אנרגיה גיאותרמית?

אנרגיה גיאותרמית יכולה לייצר חשמל בתחנות כוח גיאותרמיות. אתה יכול גם להשתמש בו לשימוש ישיר כמקור חימום ביתי באמצעות משאבות חום גיאותרמיות.

• ייצור חשמל גיאותרמי : מרבית תחנות הכוח החשמליות יוצרות חשמל על ידי מים רותחים להפקת קיטור. לאחר מכן הקיטור מסתובב טורבינות מסיביות המייצרות זרם חשמלי. מפעלי חשמל גיאותרמיים משתמשים גם בשיטה זו, רק במקום לייצר קיטור באמצעות דלקים מאובנים כמו פחם או גז טבעי, הם משתמשים במים מחוממים באופן טבעי ממאגרים תת קרקעיים. ישנן שינויים בהפקת החשמל הגיאותרמי (כולל שיטת הקיטור היבש, השיטה המהבהבת ומערכת המחזור הבינארי), אך כולם מנצלים את הטמפרטורות הגבוהות באופן טבעי של נוזל גיאותרמי.
• מערכות חימום גיאותרמיות : מערכות חימום גיאותרמיות משתמשות במים גיאותרמיים לחימום רדיאטורים בבתים, במשרדים ובמפעלים. במקומות מסוימים, כולל חלק גדול מאיסלנד, מים גיאותרמיים ממעיינות חמים אפילו יוצאים מהברז לשימוש ביתי. מערכות גיאותרמיות יכולות לתפקד גם כמערכות קירור באמצעות משאבות חום גיאותרמיות להעברת חום מבניין לקרקע. לאחר מכן המערכת מחליפה את האוויר החם הזה עם אוויר בטמפרטורה נמוכה מתחת לפני האדמה.

4 יתרונות האנרגיה הגיאותרמית

אנרגיה גיאותרמית שימושית מסיבות שונות.

1. זה אפשרי ברחבי העולם . עם השקעה משמעותית, ניתן להקיש על אנרגיה גיאותרמית כמעט בכל מקום על כדור הארץ. למרות שמקור החום הגיאותרמי הוא ליבת כדור הארץ ותנועת הלוחות הטקטוניים, כל המאגרים הגיאותרמיים שמישים נמצאים בקרום כדור הארץ - לפעמים מטרים ספורים מתחת לפני השטח.
2. הוא מספק כוח עומס בסיסי . לאחר הקשתו, מקור גיאותרמי מספק כוח רציף ואינו זקוק לסוללות להפעלת יעילות, כפי שקורה במקורות אנרגיה מתחדשים אחרים כמו שמש ורוח.
3. הוא מייצר פליטת גזי חממה נמוכה יותר מאשר דלקים מאובנים . הקשה על מקורות חום תת קרקעיים כוללת שחרור של גזי חממה כמו מתאן (CH4) ופחמן דו חמצני (CO2), אך היא אינה מתקרבת לרמת פליטת גזי החממה שמגיעה עם שריפת פחם, נפט או גז טבעי.
4. זה יכול לעשות שימוש בתשתית דלקים מאובנים קיימים . ככל שהתעשיות והשירותים עוברים מעבר ל דלקים מאובנים , מקורות אלה יכולים להקל על הכנסת גיאותרמית באותם אזורים. בארות נפט ובארות גז כבר השלימו את הקידוחים הנדרשים לצורך מיצוי חום גיאותרמי, מה שהוביל מהנדסים רבים להציע להשתמש באותן בארות לצורך דלקים מאובנים וכוח גיאותרמי.

מאסטרקלס

מוצע עבורך

שיעורים מקוונים שמועברים על ידי גדולי המוחות בעולם. הרחב את הידע שלך בקטגוריות אלה.

מלמדת לשימור

מלמד חקר החלל

מלמד חשיבה מדעית ותקשורת

מלמד את מדע השינה הטובה יותר

2 חסרונות אנרגיה גיאותרמית

תחשוב כמו מקצוען

ד'ר ג'יין גודול חולקת את תובנותיה ביחס לאינטליגנציה, שימור ואקטיביזם של בעלי חיים.

למרות כמה יתרונות ברורים על פני דלקים מאובנים, מערכות האנרגיה הגיאותרמית עדיין לא תבעו נתח שוק משמעותי. יש לכך שתי סיבות עיקריות.

מהי ערכת חריזה בשירה

1. עלויות ההקמה גבוהות . ייצור חשמל גיאותרמי וחימום גיאותרמי יכולים להיות חסכוניים ברגע שהתשתית קיימת. עם זאת, יצירת תשתית זו יקרה. כדי להגיע למאגרים גיאותרמיים, הצוותים חייבים לפרוץ את הסלע הצפוף. הקידוחים הם עתירי עבודה ורועשים. חלק מהעיריות ועמותות בעלי בתים אינן מאפשרות זאת.
2. טכנולוגיה חדשה נדרשת במקומות רבים . כדי שמערכות גיאותרמיות יספקו יעילות אנרגטית, חייבת להיות זרימה טבעית של נוזלים משדה גיאותרמי לאוויר שמעליו. רק כ -10% משטח האדמה תורם לזרימת נוזלים זו. טכנולוגיה חדשה הנקראת מערכות גיאותרמיות משופרות (EGS) יכולה לעקוף את הבעיה על ידי פירוק סלעים חמים עמוק מתחת לפני האדמה. סלעים אלה מוזרקים במים, שהופכים לאדים העולים לפני השטח לשימוש באנרגיה. מים משומשים וטמפרטורה נמוכה מוחזרים לאדמה באמצעות בארות הזרקה. בעוד שקידוחים עמוקים כאלה יכולים לייצר פליטת פחמן דו חמצני ומתאן, פרויקטים גיאותרמיים יכולים בסופו של דבר לעקוף את זה על ידי רכיבת נוזלים גיאותרמיים במעגל סגור.

למד עוד

קבל את החברות השנתית של MasterClass לגישה בלעדית לשיעורי וידיאו שמועברים על ידי אדונים, כולל ג'יין גודול, ניל דגראס טייסון, פול קרוגמן ועוד.