геотермальная энергия
Геотермальная энергия (от греческих корней geo, что означает земля, и от термоса, что означает тепло) - это энергия, созданная теплом внутри земнойкоры.
Хотя Солнце действительно нагревает поверхность Земли, тепло изнутри Земли не вызвано Солнцем. Геотермальная энергия земной коры поступает на 20% от первоначального образования планеты и на 80% от радиоактивного распада минералов. В ядре Земли больше всего тепла, и от ядра к поверхности постепенно становится прохладнее.
Ресурсы геотермальной энергии варьируются от мелководья до горячей воды и горячих пород, обнаруженных в нескольких милях или километрах под поверхностью Земли, и еще глубже до чрезвычайно высоких температур расплавленной породы, называемой магмой. Она использовалась для купания еще со времен палеолита, но сейчас более известна производством электричества.
Во всем мире в 2007 году из геотермальной энергии было произведено около 10 гигаватт электроэнергии, что составляет около 0,3% от общего объема электроэнергии, потребляемой во всем мире. При использовании для выработки электроэнергии геотермальные электростанции, как правило, обеспечивают постоянную мощность.
Геотермальная энергия также используется непосредственно для централизованного теплоснабжения или в других областях тепло- и холодоснабжения. Здания в Исландии отапливаются таким образом из многочисленных геотермальных объектов страны.
Электростанции и использование геотермальной энергии в тепловых целях - это зрелые технологии, в то время как проекты усовершенствованных геотермальных систем (EGS) - это новый вид применения.
Почти везде под землей на глубине 10 футов (3 м) поддерживается почти постоянная температура между 50° и 60 °F (10° и 16°С). Геотермальные тепловые насосы могут использовать этот ресурс для отопления и охлаждения зданий. Геотермальная система тепловых насосов состоит из теплового насоса, системы подачи воздуха (воздуховода) и теплообменника - системы труб, погребенных в неглубоком грунте рядом со зданием. Зимой тепловой насос использует энергию для отвода тепла из теплообменника и перекачивает его в систему подачи воздуха в помещение. Летом процесс идет в обратном направлении, и тепловой насос снова использует энергию для перемещения тепла из воздуха внутри помещения в теплообменник. Тепло, удаляемое из воздуха в помещении летом, также может быть использовано для обеспечения свободного источника горячей воды. Электроэнергия для работы теплового насоса поступает из другого источника.
Геотермальная энергия выходит в виде горячей воды у многих горячих источников или пара у гейзеров.
В США большинство геотермальных резервуаров горячей воды находятся в западных штатах, на Аляске и Гавайях. Скважины можно бурить в подземных резервуарах для выработки электроэнергии. Некоторые геотермальные электростанции используют пар из резервуара для питания турбины/генератора, в то время как другие используют горячую воду для кипячения рабочей жидкости, которая испаряется, а затем поворачивает турбину. Горячая вода вблизи поверхности Земли может быть использована непосредственно для получения тепла. Области прямого использования включают в себя отопление зданий, выращивание растений в теплицах, сушку культур, подогрев воды на рыбных фермах, а также некоторые промышленные процессы, такие как пастеризация молока.
Ресурсы горячих сухих пород встречаются на глубинах от 3 до 5 миль (5-8 км) повсюду под поверхностью Земли и на меньших глубинах в отдельных районах. Доступ к этим ресурсам заключается в закачке холодной воды в одну скважину, циркуляции ее через горячие трещиноватые горные породы и извлечении нагретой воды из другой скважины. В настоящее время никто не использует этот метод в коммерческих целях. Существующие технологии также пока не позволяют извлекать тепло непосредственно из магмы, самого глубокого и мощного ресурса геотермальной энергии.
Пар, поднимающийся с геотермальной электростанции "Несджавеллир" в Исландии.
Вопросы и ответы
В: Что такое геотермальная энергия?
О: Геотермальная энергия - это возобновляемая энергия, получаемая за счет тепла внутри земной коры. Она возникает в результате первоначального формирования планеты и радиоактивного распада минералов и может быть использована для выработки электроэнергии, централизованного теплоснабжения или других целей отопления и охлаждения.
В: Сколько электроэнергии в мире было выработано с помощью геотермальной энергии в 2007 году?
О: В 2007 году около 10 гигаватт электроэнергии (или 0,3%) было выработано геотермальным способом во всем мире.
В: Какую температуру поддерживает земля на глубине 10 футов под поверхностью Земли?
О: Грунт на глубине 10 футов под поверхностью Земли обычно поддерживает почти постоянную температуру между 50° и 60°F (10° и 16°C).
В: Как можно использовать геотермальные тепловые насосы для отопления зданий?
О: Геотермальные тепловые насосы могут использовать этот ресурс для отопления зданий, используя энергию для отвода тепла от системы труб, проложенных в неглубоком грунте рядом со зданием зимой, и обратного процесса летом. Это снятое тепло также может быть использовано для горячего водоснабжения.
В: Являются ли проекты усовершенствованных геотермальных систем зрелыми технологиями?
О: Нет, проекты усовершенствованных геотермальных систем еще не являются зрелыми технологиями.
В: Где находится большинство геотермальных резервуаров в США? О: Большинство геотермальных резервуаров в США расположены в западных штатах, на Аляске и Гавайях.
В: Как глубоко под поверхностью Земли залегают ресурсы горячих сухих пород? A Ресурсы горячих сухих пород залегают на глубине от 3 до 5 миль (5-8 км) повсеместно под поверхностью Земли и на меньшей глубине в некоторых районах.
