Опис геотермальної енергії, використання, історія, плюси та мінуси Британіка
Наші редактори розглянуть подане вами повідомлення та вирішать, чи слід переглянути статтю.
Геотермальна енергія, форма перетворення енергії, при якій теплова енергія зсередини Землі уловлюється та використовується для приготування їжі, купання, опалення приміщень, виробництва електроенергії та інших цілей.
Тепло з надр Землі породжує поверхневі явища, такі як потоки лави, гейзери, фумароли, гарячі джерела та грязьові горщики. Тепло виробляється головним чином за рахунок радіоактивного розпаду калію, торію та урану в земній корі та мантії, а також за рахунок тертя, що генерується по краях континентальних плит. Подальший щорічний низькотемпературний тепловий потік до поверхні в середньому становить від 50 до 70 міліват (мВт) на квадратний метр у всьому світі. На відміну від цього, надходить сонячна радіація, що вражає поверхню Землі, забезпечує щорічно 342 Вт на квадратний метр (див. Сонячну енергію). Геотермальна теплова енергія може бути використана і використана для використання людиною, і вона доступна в будь-якій точці поверхні Землі. Орієнтовна енергія, яку можна відновити та використати на поверхні, становить 4,5 × 10 6 екзаджоулів, або приблизно 1,4 × 10 6 терават-років, що приблизно дорівнює приблизно триразовому річному споживанню у світі всіх видів енергії.
Кількість корисної енергії з геотермальних джерел змінюється залежно від глибини та методом видобутку. Підвищення температури гірських порід та інших матеріалів в середньому становить 20–30 ° C (36–54 ° F) на кілометр (0,6 милі) глибини у всьому світі у верхній частині літосфери, і цей темп приросту значно більший у більшості Відомі геотермальні райони Землі. Зазвичай для відводу тепла потрібна рідина (або пара), щоб вивести енергію на поверхню. Розміщення та освоєння геотермальних ресурсів може бути складним завданням. Особливо це стосується високотемпературних ресурсів, необхідних для виробництва електроенергії. Такі ресурси, як правило, обмежені частинами світу, що характеризуються недавньою вулканічною активністю, або розташованими вздовж меж плит або в гарячих точках кори. Незважаючи на те, що на Землі є постійне джерело тепла, швидкість видобування нагрітих рідин і пари може перевищувати швидкість поповнення, і, таким чином, використанням ресурсу необхідно керувати стабільно.
Використання геотермальної енергії можна розділити на три категорії: програми прямого використання, геотермальні теплові насоси (ПГ) та виробництво електроенергії.
Пряме використання
Напевно, найбільш широко застосовуваний набір застосувань передбачає безпосереднє використання нагрітої води з землі без необхідності будь-якого спеціалізованого обладнання. Усі програми прямого використання використовують низькотемпературні геотермальні ресурси, які коливаються між 50 і 150 ° C (122 і 302 ° F). Така низькотемпературна геотермальна вода та пара використовувались для обігріву як окремих будівель, так і цілих районів, де численні будівлі опалюються від центрального джерела живлення. Крім того, багато басейни, бальнеологічні (терапевтичні) споруди на курортах, оранжереях та ставках аквакультури по всьому світу опалюються геотермальними ресурсами. Інші прямі види використання геотермальної енергії включають кулінарію, промислове застосування (наприклад, сушіння фруктів, овочів та деревини), пастеризацію молока та велике танення снігу. Для багатьох з цих видів діяльності гаряча вода часто використовується безпосередньо в системі опалення, або вона може використовуватися разом із теплообмінником, який передає тепло, коли в ній є змішані з рідиною проблемні мінерали та гази, такі як сірководень.