עם שיפורים בטכנולוגיית מערכות גיאותרמיות משופרת, חום האדמה יכול להפוך לגנרטור חשמל מרכזי. פליקר / קסביירבט
פירושו של גיאותרמית, תרתי משמע, "חום אדמה". הטמפרטורה של כדור הארץ עולה ככל שאנו נקדחים עמוק יותר לעבר ליבו. אנו יכולים להשתמש בחום הזה לאנרגיה על ידי הפצת מים דרך מאגרי מים תת קרקעיים חמים, הבאת המים החמים או הקיטור אל פני השטח. לאחר מכן נוכל להמיר את האנרגיה בנוזל החם לעוצמה מכנית וחשמלית לפני השטח באמצעות א מנוע חום.
ההשקעה הפרטית בפיתוח הכוח הגאותרמי האוסטרלי האטה לאחר התחלה מהירה מאוד לפני עשר שנים. זה אמור להופיע שוב כאשר פיתוחים חדשים מביאים את הכדאיות המסחרית למערכות גאותרמיות משופרות. לאלה יש פוטנציאל לצמוח אקספוננציאלי, מבטיח כוח שופע לעולם.
מערכות גיאותרמיות קונבנציונאליות
בשנת 2010, העולם הניב 20 שעות טרה-ואט (TWH) של חשמל גיאותרמי. כל זה בא ממשאבים קונבנציונליים. אלה הם מים חמים או זרימת אדים המתרחשים באופן טבעי מחומם על ידי מאגמה ומסתובבים דרך סלע חדיר. הם קשורים למערכות געשיות ומוגבלים לאזורים עם הרי געש פעילים או צעירים.
השימוש במשאבים קונבנציונליים אינו חדש. בשנת 1904, מפעל הוקם בלרדרלו, איטליה, לייצור חשמל מאדים גיאותרמיים. מאז, מתקני הכוח הגיאותרמיים התפשטו בקצב קבוע אך הוגבלו למשאבים שקל יחסית לגשת אליהם.
מערכות geothermal משופרות
יש צורה אחרת של חום גיאותרמי שהוא בשפע ובאופן כללי זמין ברחבי העולם. זה מיוצר על ידי ריקבון רדיואקטיבי של איזוטופים של אשלגן, אורניום ותוריום שנמצאים בכמה סוגי גרניט.
בגרניטים באגן קופר, בדרום אוסטרליה, ישנם ריכוזי איזוטופ ברמת עקבות. החום מופק בקצב נמוך מאוד. בקצב כה נמוך זה ייקח כמעט מיליון שנים עד שמסת גרניט תעלה את הטמפרטורה שלו ב 100 מעלות צלזיוס. במשך הזמן הזה הסלע צריך להישאר מבודד היטב בעומק רב.
כדי לגשת לחום עמוק זה, יש לקדוח לפחות שתי בארות. מים קרים מוזרקים מבאר אחת, הם מחוממים על ידי הסלע ומופקים מהבאר השנייה. שתי הבארות בדרך כלל זה מזה 800 עד 1000 מ 'זו מזו. במערכת כזו המים ינועו מבאר אחת לאחרת רק אם הסלע בין הבארות חדיר מספיק.
חדירות סלע טבעי אינה גבוהה מספיק אך ניתן לשפר אותה באמצעות טכניקות הנדסת נפט וגז מבוססות. מערכות אלה נקראות מערכות משופרות Geothermal (EGS).
פיתוח מסחרי EGS
חשמל ממערכות גיאותרמיות משופרות אינו תחרותי כעת מכיוון שבארות עמוק יקרות. כדי לייצר מספיק חשמל בכדי לשלם עבור הבארות ועל ציוד השטח, יש להביא את המים החמים לפני השטח בקצב של קרוב ל 100 ק"ג / ש '. אחד משיעורי הזרימה הטובים ביותר ב- EGS בעולם הושג על ידי חברת Geodynamics האוסטרלית, וזה היה רק שליש מהיעד הזה. למרות שזה הישג משמעותי, זה לא מספיק כדי להפוך את חשמל EGS לתחרותי מבחינה מסחרית.
אפשר לפצות על שיעורי הזרימה הנמוכים האלה אם אתה יכול לשפר את היעילות של המרת האנרגיה לכוח. אולם שיפורים בתחום זה טרם ראו כי ייצור החשמל הופך לתחרותי בעלויות.
יש לשלש את קצב הזרימה של EGS לפני שניתן יהיה להשיג מסחרי EGS חשמל. זה היה דיווח בדצמבר האחרון שייתכן שפותחה טכניקה מבטיחה לבארות גיאותרמיות על ידי חברת AltaRock האמריקאית. אם התוצאות המדווחות מאושרות על ידי בדיקות נוספות, זה יספק נשימה חדשה להתפתחות הגיאו-תרמית של EGS ברחבי העולם ובאוסטרליה.
מקורות גאותרפיים אוסטרליים אחרים
החלוקה בין מערכות גיאותרמיות קונבנציונאליות ומשופרות היא מלאכותית והמשאב הגיאותרמי הגלובלי בפועל מכסה ספקטרום רציף המתרחש ממעיינות חמים טבעיים למערכות גאותרמיות משופרות.
תוצאות אחרונות מראות שלמרות שאוסטרליה אינה מדינה געשית, יש לה אזורים שבהם מאגמה מתקרבת לפני השטח כדי לייצר מים חמים בסלע משקע. התעשייה הגיאו-תרמית האוסטרלית מכנה זאת אקוויפרים משקעים חמים. הם צפויים להיות בעלי חדירות טבעיות הגבוהות מ- EGS אך אולי לא יהיו גבוהים כמו מערכות גאותרמיות קונבנציונאליות.
ברחבי העולם לא הייתה הרבה עבודה בסוג זה של משאב, אך ישנן התפתחויות חדשות באוסטרליה כמו גם במקומות אחרים כמו טורקיה ו דרום אמריקה מכוון למשאבים כאלה.
השפעות סביבתיות
בגישה לאנרגיה גיאותרמית, לטכנולוגיות המעורבות יכולות להיות השפעות קלות על הסביבה הקרובה. כפי שנראה על ידי חווית פרלנהיתכן ויורגשו רעידות קלות על פני השטח אך אלה אינן מהוות סיכון משמעותי. אנרגיה גיאותרמית אינה משתמשת עוד מים מאשר יישומי אנרגיה תרמית מתחדשת אחרים. בנוסף, גירוי השברים בהם נעשה שימוש בפרויקטים של EGS אינו מהווה סיכון לאקוויפרים במשטח מפני שמאגרי EGS עמוקים מאוד והבארות אטומות במארזי פלדה.
בכמה משאבים גיאו-תרמיים קונבנציונליים הוולקניים, ה- גזים מומסים ששוחררו לאטמוספרה עשוי להשפיע על הסביבה הקרובה. זהו ככל הנראה הסיכון החמור ביותר הקשור לאנרגיה גיאותרמית אך הוא מוגבל רק לכמה משאבים קונבנציונליים (לא רלוונטיים לאוסטרליה) וקל לשליטה בה.
העתיד עבור גיאותרמיות
היסודות לאנרגיה גיאותרמית הם חזקים. הוא שופע - המשאב שמתחת לאגן הארטסיאני הגדול הוא מוערך כגדול מספיק לספק את צריכת האנרגיה השנתית האוסטרלית הנוכחית במשך 6000 שנה. זהו אחד ממקורות הכוח המתחדשים היחידים שיכולים להחליף לחלוטין פחם כמחולל חשמל טעון בסיס. יש לו גם השפעה סביבתית נמוכה מאוד.
כישלון השגת זרימה מספקת הפריע להתפתחותה המסחרית, אך יתכן שבעיה זו תיפתר בעתיד הקרוב. אם זה יקרה, כוח גיאותרמי עשוי להפוך לאחת הטכנולוגיות המובילות בתחום הכוח המתחדש לשנות העשרים.
על המחבר
הל גורגנסי, פרופסור להנדסת מכונות, אוניברסיטת קווינסלנד
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
ספרים קשורים
הוספה: התוכנית המקיפה ביותר שהציעה אי פעם להפוך את ההתחממות הגלובלית
מאת פול הוקן וטום שטייר
מול פחד ואדישות נרחבים, קואליציה בינלאומית של חוקרים, אנשי מקצוע ומדענים התאגדה כדי להציע מערך של פתרונות מציאותיים ונועזים לשינויי אקלים. מאה טכניקות ושיטות מתוארות כאן-כמה ידוע; כמה שמעולם לא שמעת עליהם. הם נעים מאנרגיה נקייה לחינוך בנות במדינות בעלות הכנסה נמוכה וכלה בפרקטיקות בשימוש בקרקע ששולפות פחמן מהאוויר. הפתרונות קיימים, הם קיימא מבחינה כלכלית, וקהילות ברחבי העולם מיישמות אותם כיום במיומנות ובנחישות. זמין באמזון
עיצוב פתרונות אקלים: מדריך מדיניות אנרגיה מעוטת פחמן
מאת האל הארווי, רובי אורוויס, ג'פרי רסמן
עם ההשפעות של שינויי האקלים כבר עלינו, הצורך לקצץ בפליטת גזי חממה עולמיים הוא לא פחות דחוף. זה אתגר מרתיע, אך הטכנולוגיות והאסטרטגיות לעמידה בו קיימות כיום. קבוצה קטנה של מדיניות אנרגיה, שתוכננה ומיושמת היטב, יכולה להכניס אותנו לנתיב לעתיד נמוך בפחמן. מערכות אנרגיה הן גדולות ומורכבות, ולכן מדיניות האנרגיה חייבת להיות ממוקדת וחסכונית. גישות המתאימות לכל אחד פשוט לא יעשו את העבודה. קובעי המדיניות זקוקים למשאב ברור ומקיף המתאר את מדיניות האנרגיה שתשפיע בצורה הגדולה ביותר על עתידנו באקלים, ומתאר כיצד לתכנן היטב מדיניות זו. זמין באמזון
זה משנה את הכל: קפיטליזם מול האקלים
מאת נעמי קליין
In זה משנה הכל נעמי קליין טוענת כי שינויי אקלים אינם סתם נושא נוסף שמוגש בצורה מסודרת בין מיסים לטיפול בבריאות. זו אזעקה שקוראת לנו לתקן מערכת כלכלית שכבר כושלת אותנו במובנים רבים. קליין בונה בקפדנות את המקרה לכך שהפחתה מאסיבית של פליטת החממה שלנו היא הסיכוי הטוב ביותר שלנו בו זמנית לצמצם את אי השוויון הפעור, לדמיין מחדש את הדמוקרטיות השבורות שלנו ולבנות מחדש את הכלכלות המקומיות המרוויחות שלנו. היא חושפת את הייאוש האידיאולוגי של מכחישי שינויי האקלים, את האשליות המשיחיות של אנשי ההנדסה הגיאולוגית, ואת התבוסתנות הטראגית של יותר מדי יוזמות ירוקות-מיינסטרימיות. והיא מדגימה בדיוק מדוע השוק לא - ולא יכול - לתקן את משבר האקלים, אלא במקום זאת יחמיר את המצב, עם שיטות מיצוי קיצוניות ופוגעות יותר ויותר מבחינה אקולוגית, המלוות בקפיטליזם אסון. זמין באמזון
מאת המו"ל:
רכישות באמזון ללכת לפרוע את העלות של הבאת לך InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ו ClimateImpactNews.com ללא עלות וללא מפרסם לעקוב אחר הרגלי הגלישה שלך. גם אם תלחץ על קישור אך אינך קונה את המוצרים הנבחרים האלה, כל דבר אחר שאתה קונה באותו ביקור באמזון משלם לנו עמלה קטנה. אין עלות נוספת עבורך, אז אנא תרום למאמץ. אתה יכול גם להשתמש בקישור זה להשתמש באמזון בכל עת כדי שתוכלו לתמוך במאמצים שלנו.
