Enerhiya ng geothermal
Mula sa pangalan ay malinaw na kinakatawan nito ang init ng loob ng lupa. Sa ilalim ng crust ng lupa ay isang layer ng magma, na kung saan ay isang maalab na likido na natunaw na silicate. Ayon sa data ng pagsasaliksik, ang potensyal na enerhiya ng init na ito ay mas mataas kaysa sa enerhiya ng mga reserba ng natural gas, pati na rin langis. Magma - lava ay dumating sa ibabaw. Bukod dito, ang pinakadakilang aktibidad ay sinusunod sa mga layer ng lupa kung saan matatagpuan ang mga hangganan ng mga plate ng tectonic, pati na rin kung saan ang crust ng mundo ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging payat. Ang geothermal na enerhiya ng mundo ay nakuha sa sumusunod na paraan: ang lava at mga mapagkukunan ng tubig ng planeta ay makipag-ugnay, bilang isang resulta kung saan ang tubig ay nagsimulang uminit nang husto. Ito ay humahantong sa pagsabog ng isang geyser, ang pagbuo ng tinatawag na mainit na mga lawa at mga alon sa ilalim ng tubig. Iyon ay, tiyak sa mga likas na phenomena, ang mga pag-aari na aktibong ginagamit bilang isang hindi maubos na mapagkukunan ng enerhiya.
Enerhiya ng petrothermal
Sa ngayon, ang init ng interior ng mundo ay malawakang ginagamit sa mundo, at higit sa lahat ito ang enerhiya ng mababaw na balon - hanggang sa 1 km. Upang maibigay ang kuryente, init o mainit na supply ng tubig, naka-install ang mga pababa ng palitan ng init na nagpapatakbo sa mga likido na may mababang kumukulo (halimbawa, freon).
Ngayon, ang paggamit ng isang borehole heat exchanger ay ang pinaka makatuwiran na paraan ng paggawa ng init. Ganito ang hitsura nito: ang coolant ay nagpapalipat-lipat sa isang closed loop. Ang pinainit ay tumataas kasama ang isang concentrated na binabaan na tubo, na ibinibigay ang init nito, pagkatapos nito, pinalamig, ay ibinomba sa pambalot sa tulong ng isang bomba.
Ang paggamit ng enerhiya ng interior ng lupa ay nakabatay sa isang natural na kababalaghan - habang papalapit ito sa core ng Earth, tumataas ang temperatura ng crust at mantle ng lupa. Sa antas na 2-3 km mula sa ibabaw ng planeta, umabot ito sa higit sa 100 ° C, sa average na pagtaas ng 20 ° C sa bawat kasunod na kilometro. Sa lalim na 100 km, ang temperatura ay umabot sa 1300-1500 ºС.
Artipisyal na geothermal spring
Ang lakas na nilalaman sa bituka ng mundo ay dapat gamitin nang may katalinuhan. Halimbawa, mayroong isang ideya upang lumikha ng mga boiler sa ilalim ng lupa. Upang magawa ito, kailangan mong mag-drill ng dalawang balon ng sapat na lalim, na konektado sa ilalim. Iyon ay, lumalabas na sa halos anumang sulok ng lupa posible na makakuha ng geothermal na enerhiya sa industriya: ang malamig na tubig ay ibubomba sa reservoir sa pamamagitan ng isang balon, at ang mainit na tubig o singaw ay makukuha sa pangalawa. Ang mga mapagkukunang artipisyal na init ay magiging kapaki-pakinabang at makatuwiran kung ang nagreresultang init ay nagbibigay ng mas maraming enerhiya. Ang Steam ay maaaring idirekta sa mga generator ng turbine, na makakabuo ng elektrisidad.
Siyempre, ang napiling init ay isang bahagi lamang ng magagamit sa kabuuang mga reserba. Ngunit dapat tandaan na ang malalim na init ay patuloy na maglalagay muli dahil sa mga proseso ng pagkabulok ng radioaktibo, pag-compress ng mga bato, pagsisiksik ng bituka. Ayon sa mga dalubhasa, ang crust ng mundo ay naipon ng init, ang kabuuang halaga nito ay 5,000 beses na mas malaki kaysa sa calorific na halaga ng lahat ng mga mapagkukunang fossil ng mundo bilang isang buo. Ito ay lumalabas na ang oras ng pagpapatakbo ng naturang artipisyal na nilikha na mga geothermal na istasyon ay maaaring walang limitasyong.
Mga pamamaraan ng pagkolekta ng mga mapagkukunan ng enerhiya ng Earth
Ngayon may tatlong pangunahing pamamaraan ng pag-aani ng enerhiya ng geothermal: dry steam, mainit na tubig, at binary cycle. Ang proseso ng dry steam na direktang umiikot sa mga turbine drive ng mga power generator. Ang mainit na tubig ay pumapasok mula sa ibaba pataas, pagkatapos ay spray sa tangke upang lumikha ng singaw upang himukin ang mga turbine.Ang dalawang pamamaraang ito ang pinakakaraniwan, na bumubuo ng daan-daang mga megawatts ng kuryente sa Estados Unidos, Iceland, Europa, Russia, at iba pang mga bansa. Ngunit ang lokasyon ay limitado, dahil ang mga pabrika na ito ay nagpapatakbo lamang sa mga tektonikong rehiyon kung saan mas madaling ma-access ang pinainit na tubig.
Sa teknolohiyang binary cycle, ang mainit (hindi kinakailangang mainit) na tubig ay nakuha sa ibabaw at isinama sa butane o pentane, na may mababang punto ng kumukulo. Ang likidong ito ay pumped sa pamamagitan ng isang heat exchanger kung saan ito ay vaporized at ipinadala sa pamamagitan ng isang turbine bago muling nai-recirculate pabalik sa system. Ang teknolohiyang binary cycle ay nagbibigay ng sampu-sampung megawatts ng kuryente sa Estados Unidos: California, Nevada at ang Hawaiian Islands.
Ang prinsipyo ng pagkuha ng enerhiya
Mga disadvantages ng pagkuha ng geothermal na enerhiya
Sa antas ng utility, ang mga geothermal power plant ay mahal na itayo at mapatakbo. Ang paghanap ng isang naaangkop na lokasyon ay nangangailangan ng magastos na mga survey na walang garantiya ng pagpindot ng isang produktibong underground na mainit na lugar. Gayunpaman, inaasahan ng mga analista ang kapasidad na ito na halos doble sa susunod na anim na taon.
Bilang karagdagan, ang mga lugar na may mataas na temperatura ng pinagmulan ng ilalim ng lupa ay matatagpuan sa mga lugar na may mga aktibong geological volcano. Ang mga "hot spot" na ito ay nabuo sa mga hangganan ng mga tectonic plate sa mga lugar kung saan ang tinapay ay medyo manipis. Ang rehiyon ng Pasipiko ay madalas na tinutukoy bilang singsing ng apoy para sa maraming mga bulkan na may maraming mga hotspot, kabilang ang Alaska, California, at Oregon. Ang daan-daang mga hotspot ng Nevada ay sumasaklaw sa karamihan ng hilagang Estados Unidos.
Mayroon ding iba pang mga rehiyon na seismically active. Pinapayagan ng lindol at paggalaw ng magma na umikot ang tubig. Sa ilang mga lugar, ang tubig ay umakyat sa ibabaw at ang natural na mga hot spring at geyser ay nangyayari, tulad ng sa Kamchatka. Ang tubig sa mga geyser ng Kamchatka ay umabot sa 95 ° C.
Ang isa sa mga problema sa bukas na mga sistema ng geyser ay ang pagpapalabas ng ilang mga polusyon sa hangin. Ang hydrogen sulfide ay isang nakakalason na gas na may isang kilalang amoy na "bulok na itlog" - isang maliit na halaga ng arsenic at mga mineral na inilabas na may singaw. Ang asin ay maaari ring magdulot ng isang problemang pangkapaligiran.
Sa mga dalampasigan na geothermal power plant, isang makabuluhang halaga ng nakakagambala na asin ang naipon sa mga tubo. Sa mga closed system, walang emissions at lahat ng likidong dinala sa ibabaw ay naibalik.
Ang potensyal na pang-ekonomiya ng mapagkukunan ng enerhiya
Ang mga hot spot ay hindi lamang ang mga lugar kung saan matatagpuan ang geothermal energy. Mayroong isang pare-pareho na supply ng magagamit na init para sa direktang mga layunin ng pag-init kahit saan mula sa 4 na metro hanggang sa maraming mga kilometro sa ibaba ng ibabaw ng halos kahit saan sa mundo. Kahit na ang lupa sa iyong sariling likuran o lokal na paaralan ay may potensyal na pang-ekonomiya sa anyo ng init na ibubuga sa iyong bahay o iba pang mga gusali.
Bilang karagdagan, mayroong isang malaking halaga ng thermal enerhiya sa mga dry rock formations na napakalalim sa ibaba ng ibabaw (4-10 km).
Ang paggamit ng bagong teknolohiya ay maaaring mapalawak ang mga geothermal system, kung saan magagamit ng mga tao ang init na ito upang makabuo ng kuryente sa isang mas malaking sukat kaysa sa maginoo na mga teknolohiya. Ang mga unang proyekto sa pagpapakita ng prinsipyong ito ng pagbuo ng elektrisidad ay ipinakita sa Estados Unidos at Australia noong 2013.
Kung ang buong potensyal na pang-ekonomiya ng mga mapagkukunang geothermal ay maaaring maisakatuparan, kung gayon ito ay kumakatawan sa isang malaking mapagkukunan ng kuryente para sa mga pasilidad sa produksyon. Iminumungkahi ng mga siyentista na ang maginoo na mga mapagkukunang geothermal ay may potensyal na 38,000 MW, na maaaring makagawa ng 380 milyong MW ng kuryente bawat taon.
Ang mga mainit na tuyong bato ay nangyayari sa lalim ng 5 hanggang 8 km saanman sa ilalim ng lupa at sa mas malalim na kalaliman sa ilang mga lugar.Ang pag-access sa mga mapagkukunang ito ay nagsasangkot ng pagpapakilala ng malamig na tubig na nagpapalipat-lipat sa mga mainit na bato at pagtanggal ng pinainit na tubig. Kasalukuyang walang komersyal na aplikasyon para sa teknolohiyang ito. Ang mga umiiral nang teknolohiya ay hindi pa pinapayagan ang paggaling ng thermal energy nang direkta mula sa magma, nang napakalalim, ngunit ito ang pinakamakapangyarihang mapagkukunan ng geothermal na enerhiya.
Gamit ang kumbinasyon ng mga mapagkukunan ng enerhiya at pagkakapare-pareho nito, ang geothermal na enerhiya ay maaaring maglaro ng isang hindi maaaring palitan na papel bilang isang mas malinis, mas napapanatiling sistema ng enerhiya.
Mga tampok ng mapagkukunan
Ang mga mapagkukunan na nagbibigay ng geothermal na enerhiya ay halos imposibleng gamitin nang buo. Umiiral ang mga ito sa higit sa 60 mga bansa sa mundo, na may karamihan ng mga bulkan sa lupa sa Pacific Volcanic Ring of Fire. Ngunit sa pagsasagawa, lumalabas na ang mga mapagkukunang geothermal sa iba't ibang mga rehiyon ng mundo ay ganap na magkakaiba sa kanilang mga pag-aari, katulad ng, average na temperatura, mineralization, komposisyon ng gas, acidity, at iba pa.
Ang mga geyser ay mapagkukunan ng enerhiya sa Earth, ang kakaibang uri nito ay ang pag-agay ng tubig na kumukulo sa mga regular na agwat. Matapos ang pagsabog, ang pool ay walang tubig, sa ilalim nito maaari mong makita ang isang channel na papasok ng malalim sa lupa. Ginagamit ang mga geyser bilang mapagkukunan ng enerhiya sa mga rehiyon tulad ng Kamchatka, Iceland, New Zealand at Hilagang Amerika, at ang mga nag-iisa na geyser ay matatagpuan sa maraming iba pang mga lugar.
Mga serbisyo sa industriya at pabahay at pangkomunidad
Noong Nobyembre 2014, ang pinakamalaking geothermal power plant sa mundo sa panahong iyon ay nagsimulang mag-operate sa Kenya. Ang pangalawang pinakamalaki ay matatagpuan sa Iceland - ito ang Hellisheid, na kumukuha ng init mula sa mga mapagkukunan malapit sa bulkan ng Hengiedl.
Ang iba pang mga bansa na gumagamit ng geothermal na enerhiya sa isang pang-industriya na sukat: USA, Pilipinas, Russia, Japan, Costa Rica, Turkey, New Zealand, atbp.
Mayroong apat na pangunahing mga scheme para sa produksyon ng enerhiya sa GeoTPP:
- tuwid, kapag ang singaw ay nakadirekta sa pamamagitan ng mga tubo sa mga turbina na konektado sa mga power generator;
- hindi direkta, katulad ng naunang isa sa lahat, maliban na bago pumasok sa mga tubo, ang singaw ay nalinis ng mga gas;
- binary - hindi tubig o singaw ang ginagamit bilang gumaganang init, ngunit isa pang likido na may mababang pigsa;
- halo-halong - katulad ng tuwid na linya, ngunit pagkatapos ng paghalay, ang mga hindi nalutas na gas ay inalis mula sa tubig.
Noong 2009, isang pangkat ng mga mananaliksik na naghahanap ng mapagsamantalang mga mapagkukunang geothermal ay umabot sa tinunaw na magma na 2.1 km (5 mi) lamang ang lalim. Ang ganitong pagkahulog sa magma ay napakabihirang, ito lamang ang pangalawang kilalang kaso (ang naunang nangyari sa Hawaii noong 2007).
Bagaman ang tubo na konektado sa magma ay hindi pa nakakonekta sa kalapit na Krafla Geothermal Power Plant, ang mga siyentista ay nakatanggap ng napaka-promising mga resulta. Hanggang ngayon, lahat ng mga istasyon ng pagpapatakbo ay hindi direktang nag-init, mula sa mga bato sa lupa o mula sa ilalim ng tubig na tubig.
Saan nagmula ang enerhiya?
Ang uncooled magma ay matatagpuan malapit sa kalupaan. Ang mga gas at singaw ay pinakawalan mula rito, na tumataas at dumadaan sa mga bitak. Ang paghahalo sa tubig sa lupa, sanhi ng kanilang pag-init, sila mismo ay naging mainit na tubig, kung saan maraming mga sangkap ang natunaw. Ang nasabing tubig ay inilabas sa ibabaw ng lupa sa anyo ng iba`t ibang mga geothermal spring: mga hot spring, mineral spring, geyser, at iba pa. Ayon sa mga siyentista, ang maiinit na bituka ng mundo ay mga kuweba o kamara na konektado ng mga daanan, bitak at kanal. Napuno lamang sila ng tubig sa lupa, at napakalapit sa kanila ay mga silid ng magma. Sa ganitong paraan, ang thermal enerhiya ng mundo ay nabuo sa isang natural na paraan.
Hydrothermal na enerhiya
Ang tubig na nagpapalipat-lipat sa malaking kalaliman ay pinainit sa mga makabuluhang halaga. Sa mga rehiyon na aktibo ng seismiko, tumataas ito sa ibabaw kasama ang mga bitak sa crust ng mundo; sa mga kalmadong rehiyon, maaari itong alisin gamit ang mga balon.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay pareho: ang pinainit na tubig ay tumataas sa balon, nagbibigay ng init, at ibabalik ang pangalawang tubo. Ang pag-ikot ay praktikal na walang katapusan at nai-renew hangga't ang init ay nananatili sa interior ng mundo.
Sa ilang mga rehiyon na aktibo ng seismiko, ang mainit na tubig ay namamalagi nang napakalapit sa ibabaw na maaari mong makita mismo kung paano gumagana ang geothermal energy. Ang isang larawan ng paligid ng bulkan ng Krafla (Iceland) ay nagpapakita ng mga geyser na nagpapadala ng singaw para sa Geothermal power plant na tumatakbo doon.
Elektronikong larangan ng Daigdig
Mayroong isa pang alternatibong mapagkukunan ng enerhiya sa likas na katangian, na nakikilala sa pamamagitan ng pagiging bago, pagiging palakaibigan sa kapaligiran, at kadalian ng paggamit. Totoo, hanggang ngayon ang mapagkukunang ito ay pinag-aaralan lamang at hindi inilalapat sa pagsasanay. Kaya, ang potensyal na enerhiya ng Earth ay nakatago sa electric field nito. Ang enerhiya ay maaaring makuha sa ganitong paraan sa pamamagitan ng pag-aaral ng pangunahing mga batas ng electrostatics at ang mga katangian ng electric field ng Earth. Sa katunayan, ang ating planeta mula sa isang de-koryenteng pananaw ay isang spherical capacitor na sisingilin ng hanggang 300,000 volts. Ang panloob na globo ay may negatibong singil, at ang panlabas, ang ionosfera, ay positibo. Ang kapaligiran ng Daigdig ay isang insulator. Sa pamamagitan nito mayroong isang tuluy-tuloy na daloy ng mga ionic at convective na alon, na umaabot sa isang puwersa ng libu-libong mga amperes. Gayunpaman, ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga plato ay hindi bababa sa kasong ito.
Ipinapahiwatig nito na mayroong isang generator sa likas na katangian, ang papel na ginagampanan ay upang patuloy na dagdagan ang pagtulo ng mga singil mula sa mga plate ng capacitor. Ang papel na ginagampanan ng naturang generator ay ginampanan ng magnetic field ng Earth, na umiikot kasama ng ating planeta sa daloy ng solar wind. Ang enerhiya ng magnetic field ng Earth ay maaaring makuha sa pamamagitan lamang ng pagkonekta ng isang consumer ng enerhiya sa generator na ito. Upang gawin ito, kailangan mong magsagawa ng isang maaasahang pag-install ng saligan.
Init ng Daigdig
(Para sa pagtatapos. Para sa simula, tingnan ang Agham at Buhay, Blg. 9, 2013)
Kolektor para sa pagkolekta ng tubig ng thermal boron sa Larderello (Italya), unang kalahati ng ika-19 na siglo.
Ang motor at inverter na ginamit sa Larderello noong 1904 sa unang eksperimento upang makabuo ng geothermal na elektrisidad.
Scagram diagram ng pagpapatakbo ng isang thermal power plant.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng GeoPP sa dry steam. Ang geothermal steam mula sa isang mahusay na produksyon ay direktang naipasa sa pamamagitan ng isang turbine ng singaw. Ang pinakasimpleng ng mga umiiral na mga scheme ng pagpapatakbo ng GeoPP.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang GeoPP na may isang hindi direktang circuit. Ang mainit na tubig sa ilalim ng lupa mula sa isang balon ng produksyon ay ibinomba sa isang evaporator, at ang nagresultang singaw ay ibinibigay sa isang turbine.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang binary GeoPP. Nakikipag-ugnay ang mainit na thermal water sa isa pang likido na kumikilos bilang isang gumaganang likido at may isang mas mababang punto ng kumukulo.
Ang pamamaraan ng sistemang petrothermal. Ang sistema ay batay sa paggamit ng isang gradient ng temperatura sa pagitan ng ibabaw ng mundo at ng ilalim nito, kung saan mas mataas ang temperatura.
Scagram diagram ng isang ref at isang heat pump: 1 - condenser; 2 - throttle (pressure regulator); 3 - evaporator; 4 - tagapiga.
Mutnovskaya GeoPP sa Kamchatka. Sa pagtatapos ng 2011, ang naka-install na kapasidad ng istasyon ay 50 MW, ngunit planong dagdagan ito sa 80 MW. Larawan ni Tatiana Korobkova (Research Laboratory ng RES ng Geographic Faculty ng Lomonosov Moscow State University.)
‹
›
Ang paggamit ng geothermal na enerhiya ay may napakahabang kasaysayan. Ang isa sa mga unang kilalang halimbawa ay ang Italya, isang lugar sa lalawigan ng Tuscany, na ngayon ay tinatawag na Larderello, kung saan umpisa pa lamang ng ika-19 na siglo, ang lokal na mainit na tubig-init, na binuhos natural o nakuha mula sa mababaw na balon, ay ginamit para sa hangarin sa enerhiya.
Ginamit dito ang mayamang Boron na tubig sa ilalim ng lupa upang makakuha ng boric acid. Una, ang acid na ito ay nakuha sa pamamagitan ng pagsingaw sa mga iron boiler, at ang ordinaryong kahoy na panggatong mula sa kalapit na kagubatan ay kinuha bilang gasolina, ngunit noong 1827 ang Francesco Larderel ay lumikha ng isang sistema na gumana sa init mismo ng tubig. Sa parehong oras, ang enerhiya ng natural na singaw ng tubig ay nagsimulang magamit para sa pagpapatakbo ng mga drilling rig, at sa simula ng ika-20 siglo - para sa pagpainit ng mga lokal na bahay at greenhouse. Sa parehong lugar, sa Larderello, noong 1904, ang thermal water vapor ay naging mapagkukunan ng enerhiya para sa pagbuo ng elektrisidad.
Ang ilan pang mga bansa ay sumunod sa halimbawa ng Italya noong huling bahagi ng ika-19 at unang bahagi ng ika-20 siglo. Halimbawa, noong 1892, unang ginamit ang mga thermal water para sa lokal na pag-init sa Estados Unidos (Boise, Idaho), noong 1919 sa Japan, at noong 1928 sa Iceland.
Sa Estados Unidos, ang unang hydrothermal power plant ay lumitaw sa California noong unang bahagi ng 1930, sa New Zealand noong 1958, sa Mexico noong 1959, sa Russia (ang unang binary geothermal power plant ng mundo) noong 1965 ...
Lumang prinsipyo sa isang bagong mapagkukunan
Ang pagbuo ng kuryente ay nangangailangan ng isang mas mataas na temperatura ng mapagkukunan ng hidro kaysa sa pagpainit - higit sa 150 ° C. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang geothermal power plant (GeoPP) ay katulad ng prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang maginoo na thermal power plant (TPP). Sa katunayan, ang isang geothermal power plant ay isang uri ng thermal power plant.
Sa mga TPP, bilang panuntunan, ang karbon, gas o fuel oil ay kumikilos bilang pangunahing mapagkukunan ng enerhiya, at ang singaw ng tubig ay nagsisilbing gumaganang likido. Ang gasolina, nasusunog, nagpapainit ng tubig sa isang estado ng singaw, na umiikot sa isang turbine ng singaw, at bumubuo ito ng kuryente.
Ang pagkakaiba sa pagitan ng GeoPPs ay ang pangunahing mapagkukunan ng enerhiya dito ay ang init ng loob ng mundo at ang gumaganang likido sa anyo ng singaw ay ibinibigay sa mga turbine blades ng isang electric generator sa isang "handa nang" form na direkta mula sa produksyon well
Mayroong tatlong pangunahing mga iskema ng pagpapatakbo ng GeoPP: direkta, gamit ang dry (geothermal) singaw; hindi direkta, batay sa hydrothermal water, at halo-halong, o binary.
Ang paggamit ng isang partikular na pamamaraan ay nakasalalay sa estado ng pagsasama-sama at ang temperatura ng carrier ng enerhiya.
Ang pinakasimpleng at samakatuwid ang una sa mga pinagkadalubhasaan na mga iskema ay ang tuwid na linya, kung saan ang singaw na nagmumula sa balon ay direktang naipasa sa turbine. Ang unang GeoPP sa buong mundo sa Larderello ay nagpatakbo din ng dry steam noong 1904.
Ang mga GeoPP na may isang hindi direktang pamamaraan ng trabaho ang pinakakaraniwan sa ating panahon. Gumagamit sila ng maiinit na tubig sa ilalim ng lupa, na ibinomba sa isang evaporator sa ilalim ng mataas na presyon, kung saan ang bahagi nito ay naalis, at ang nagresultang singaw ay umiikot sa isang turbine. Sa ilang mga kaso, kinakailangan ang mga karagdagang aparato at circuit upang linisin ang geothermal na tubig at singaw mula sa mga agresibong compound.
Ang nagastos na singaw ay pumapasok nang maayos sa pag-iniksyon o ginagamit para sa pagpainit ng espasyo - sa kasong ito, ang prinsipyo ay pareho sa panahon ng pagpapatakbo ng isang CHP.
Sa binary GeoPPs, nakikipag-ugnay ang mainit na thermal water sa isa pang likido na kumikilos bilang isang gumaganang likido na may isang mas mababang punto ng kumukulo. Ang parehong mga likido ay dumaan sa isang heat exchanger, kung saan ang tubig na pang-init ay sumisingaw sa gumaganang likido, ang singaw na umiikot sa turbine.
Ang sistemang ito ay sarado, na malulutas ang problema ng emissions sa kapaligiran. Bilang karagdagan, ang mga gumaganang likido na may isang mababang mababang point na kumukulo ay ginagawang posible na gumamit ng hindi masyadong mainit na mga thermal water bilang pangunahing mapagkukunan ng enerhiya.
Sa lahat ng tatlong mga iskema, ang isang mapagkukunang hydrothermal ay pinagsamantalahan, ngunit ang enerhiya ng petrothermal ay maaari ding magamit upang makabuo ng kuryente (para sa mga pagkakaiba sa pagitan ng hydrothermal at petrothermal na enerhiya, tingnan ang Science and Life, No. 9, 2013).
Ang diagram ng eskematiko sa kasong ito ay medyo simple din. Kinakailangan na mag-drill ng dalawang magkakaugnay na balon - iniksyon at mga balon sa produksyon. Ang tubig ay ibinomba sa balon ng iniksyon. Sa lalim, nag-iinit ito, pagkatapos ay ang pinainit na tubig o singaw na nabuo bilang isang resulta ng malakas na pag-init ay pinakain sa pamamagitan ng produksyon na rin sa ibabaw. Dagdag dito, ang lahat ay nakasalalay sa kung paano ginagamit ang enerhiya ng petrothermal - para sa pag-init o para sa pagbuo ng elektrisidad. Ang isang closed cycle ay posible sa pamamagitan ng pag-iniksyon ng basura ng singaw at tubig pabalik sa iniksyon na rin o ibang paraan ng pagtatapon.
Ang kawalan ng naturang sistema ay halata: upang makakuha ng sapat na mataas na temperatura ng gumaganang likido, kinakailangan upang mag-drill ng mga balon sa isang mahusay na lalim.At ito ang mga seryosong gastos at ang peligro ng makabuluhang pagkawala ng init kapag ang likido ay gumalaw pataas. Samakatuwid, ang mga sistemang petrothermal ay hindi pa gaanong kalat kaysa sa mga hydrothermal, bagaman ang potensyal ng enerhiya na petrothermal ay mas mataas ang mga order ng lakas.
Sa kasalukuyan, ang Australia ang nangunguna sa paglikha ng tinatawag na petrothermal sirkulasyong mga sistema (PCS). Bilang karagdagan, ang direksyong ito ng geothermal na enerhiya ay aktibong pagbubuo sa USA, Switzerland, Great Britain, at Japan.
Regalo ni Lord Kelvin
Ang pag-imbento noong 1852 ng isang heat pump ng pisisista na si William Thompson (aka Lord Kelvin) ay nagbigay sa sangkatauhan ng isang tunay na pagkakataon na magamit ang mababang potensyal na init ng mga itaas na layer ng lupa. Ang sistema ng heat pump, o, tulad ng tawag dito ni Thompson, ang heat multiplier, ay batay sa pisikal na proseso ng paglilipat ng init mula sa kapaligiran patungo sa nagpapalamig. Sa katunayan, gumagamit ito ng parehong prinsipyo tulad ng sa mga sistemang petrothermal. Ang pagkakaiba ay sa mapagkukunan ng init, na may kaugnayan sa kung saan maaaring lumitaw ang isang terminolohikal na tanong: hanggang saan maisaalang-alang ang isang heat pump na isang geothermal system? Ang katotohanan ay sa itaas na mga layer, hanggang sa lalim ng sampu - daan-daang metro, ang mga bato at likido na nakapaloob sa kanila ay pinainit hindi ng malalim na init ng lupa, kundi ng araw. Kaya, ang araw sa kasong ito ang pangunahing mapagkukunan ng init, kahit na kinuha ito, tulad ng sa mga geothermal system, mula sa lupa.
Ang gawain ng isang heat pump ay batay sa isang pagkaantala sa pag-init at paglamig ng lupa kumpara sa himpapawid, bilang isang resulta kung saan nabuo ang isang gradient ng temperatura sa pagitan ng ibabaw at mas malalim na mga layer, na pinapanatili ang init kahit sa taglamig, katulad ng ano ang nangyayari sa mga katubigan. Ang pangunahing layunin ng mga heat pump ay ang pagpainit ng espasyo. Sa katunayan, ito ay isang "reverse ref". Ang parehong heat pump at ang refrigerator ay nakikipag-ugnay sa tatlong mga bahagi: ang panloob na kapaligiran (sa unang kaso - ang pinainit na silid, sa pangalawa - ang palamigan na silid ng ref), ang panlabas na kapaligiran - ang mapagkukunan ng enerhiya at ang nagpapalamig (nagpapalamig) , ito rin ang carrier ng init na nagbibigay ng paglipat ng init o lamig.
Ang isang sangkap na may isang mababang kumukulo point ay gumaganap bilang isang nagpapalamig, na nagbibigay-daan sa ito upang kumuha ng init mula sa isang mapagkukunan na may kahit isang mababang temperatura.
Sa ref, ang likidong nagpapalamig ay pumapasok sa evaporator sa pamamagitan ng isang throttle (pressure regulator), kung saan, dahil sa isang matalim na pagbaba ng presyon, ang likido ay sumingaw. Ang pagsingaw ay isang proseso ng endothermic na nangangailangan ng panlabas na pagsipsip ng init. Bilang isang resulta, ang init ay kinuha mula sa panloob na pader ng evaporator, na nagbibigay ng isang epekto ng paglamig sa silid ng ref. Dagdag dito, mula sa evaporator, ang nagpapalamig ay sinipsip sa tagapiga, kung saan bumalik ito sa likidong estado ng pagsasama-sama. Ito ay isang pabalik na proseso na humahantong sa pagpapalabas ng inalis na init sa panlabas na kapaligiran. Bilang isang patakaran, itinapon ito sa silid at ang likod ng ref ay medyo mainit.
Ang isang heat pump ay gumagana sa parehong paraan, na may pagkakaiba na ang init ay kinuha mula sa panlabas na kapaligiran at sa pamamagitan ng evaporator ay pumasok sa panloob na kapaligiran - ang sistema ng pagpainit ng silid.
Sa isang tunay na heat pump, ang tubig ay pinainit, dumadaan sa isang panlabas na circuit, inilatag sa lupa o sa isang reservoir, at pagkatapos ay pumasok sa evaporator.
Sa evaporator, ang init ay inililipat sa isang panloob na circuit na puno ng isang nagpapalamig na may isang mababang punto ng kumukulo, na kung saan, dumaan sa evaporator, ay nagbabago mula sa isang likido patungo sa isang puno ng gas, inaalis ang init.
Dagdag dito, ang gas na nagpapalamig ay pumapasok sa tagapiga, kung saan ito ay naka-compress sa mataas na presyon at temperatura, at pumapasok sa pampalapot, kung saan nagaganap ang palitan ng init sa pagitan ng mainit na gas at ng coolant mula sa sistema ng pag-init.
Nangangailangan ang compressor ng elektrisidad upang gumana, subalit, ang ratio ng pagbabago (ang ratio ng natupok at nabuong enerhiya) sa mga modernong sistema ay sapat na mataas upang matiyak ang kanilang kahusayan.
Sa kasalukuyan, ang mga heat pump ay malawakang ginagamit para sa pagpainit ng espasyo, higit sa lahat sa mga bansang may kaunlaran.
Eco-correct na enerhiya
Ang enerhiya ng geothermal ay isinasaalang-alang sa kapaligiran, na sa pangkalahatan ay totoo. Una sa lahat, gumagamit ito ng isang nababagong at praktikal na hindi mauubos na mapagkukunan. Ang enerhiyang geothermal ay hindi nangangailangan ng malalaking lugar, hindi katulad ng malalaking planta ng hydroelectric o mga sakahan ng hangin, at hindi dinudumihan ang himpapawid, hindi katulad ng enerhiya ng hydrocarbon. Sa average, ang isang GeoPP ay sumasakop sa 400 m2 sa mga tuntunin ng 1 GW ng nabuong elektrisidad. Ang parehong numero para sa isang planta ng kuryente na pinaputok ng karbon, halimbawa, ay 3600 m2. Ang mga kalamangan sa ekolohiya ng GeoPPs ay nagsasama rin ng mababang paggamit ng tubig - 20 litro ng sariwang tubig bawat 1 kW, habang ang mga TPP at NPP ay nangangailangan ng halos 1000 litro. Tandaan na ito ang mga tagapagpahiwatig sa kapaligiran ng "average" na GeoPP.
Ngunit may mga negatibong epekto pa rin. Kabilang sa mga ito, ingay, thermal polusyon ng himpapawid at polusyon sa kemikal - ang tubig at lupa, pati na rin ang pagbuo ng solidong basura ay madalas na nakikilala.
Ang pangunahing mapagkukunan ng polusyon ng kemikal ng kapaligiran ay ang aktwal na thermal water (na may mataas na temperatura at mineralization), na madalas naglalaman ng maraming halaga ng mga nakakalason na compound, na may kaugnayan kung saan mayroong problema sa pagtatapon ng basurang tubig at mapanganib na mga sangkap.
Ang mga negatibong epekto ng geothermal na enerhiya ay maaaring masubaybayan sa maraming mga yugto, na nagsisimula sa pagbabarena ng mga balon. Dito, ang parehong mga panganib na lumitaw tulad ng kapag ang pagbabarena ng anumang balon: pagkasira ng lupa at takip ng halaman, kontaminasyon ng lupa at tubig sa lupa.
Sa yugto ng pagpapatakbo ng GeoPP, nagpapatuloy ang mga problema sa polusyon sa kapaligiran. Mga thermal fluid - tubig at singaw - karaniwang naglalaman ng carbon dioxide (CO2), sulfur sulfide (H2S), ammonia (NH3), methane (CH4), table salt (NaCl), boron (B), arsenic (As), mercury (Hg ). Kapag inilabas sa kapaligiran, sila ay magiging mapagkukunan ng polusyon nito. Bilang karagdagan, ang isang agresibong kapaligiran ng kemikal ay maaaring maging sanhi ng kinakaing pagkasira ng mga istraktura ng Geothermal Power Plant.
Sa parehong oras, ang mga pagpapalabas ng mga pollutant sa GeoPP ay nasa average na mas mababa kaysa sa mga TPP. Halimbawa, ang mga emissions ng carbon dioxide para sa bawat kilowatt-hour ng nabuong elektrisidad ay hanggang sa 380 g sa GeoPPs, 1,042 g - sa mga TPP na pinaputok ng karbon, 906 g - sa fuel oil at 453 g - sa mga gas na fired TPP.
Lumilitaw ang tanong: ano ang gagawin sa basurang tubig? Na may mababang kaasinan, maaari itong mapalabas sa ibabaw ng tubig pagkatapos ng paglamig. Ang isa pang paraan ay ang iturok ito pabalik sa aquifer sa pamamagitan ng isang mahusay na pag-iniksyon, na ginustong at higit na ginagamit sa ngayon.
Ang pagkuha ng thermal water mula sa mga aquifer (pati na rin ang pagbomba ng ordinaryong tubig) ay maaaring maging sanhi ng pagkalubog at paggalaw ng lupa, iba pang mga pagpapapangit ng mga geological layer, at mga micro-earthquake. Ang posibilidad ng naturang mga phenomena, bilang panuntunan, ay maliit, bagaman naitala ang mga indibidwal na kaso (halimbawa, sa GeoPP sa Staufen im Breisgau sa Alemanya).
Dapat bigyang diin na ang karamihan sa mga GeoPP ay matatagpuan sa mga medyo may populasyon na lugar at sa mga bansa ng Third World, kung saan ang mga kinakailangan sa kapaligiran ay hindi gaanong mahigpit kaysa sa mga maunlad na bansa. Bilang karagdagan, sa ngayon ang bilang ng mga GeoPP at ang kanilang mga kakayahan ay medyo maliit. Sa isang mas malawak na pag-unlad ng enerhiya ng geothermal, ang mga panganib sa kapaligiran ay maaaring tumaas at dumami.
Gaano karami ang lakas ng Earth?
Ang mga gastos sa pamumuhunan para sa pagtatayo ng mga geothermal system ay nag-iiba sa isang malawak na saklaw - mula $ 200 hanggang $ 5,000 bawat 1 kW ng naka-install na kapasidad, iyon ay, ang mga murang pagpipilian ay maihahambing sa gastos sa pagbuo ng isang thermal power plant. Nakasalalay sila, una sa lahat, sa mga kundisyon ng paglitaw ng mga thermal water, ang kanilang komposisyon, at ang disenyo ng system. Ang pagbabarena hanggang sa malalim na kaibuturan, lumilikha ng isang saradong sistema na may dalawang balon, ang pangangailangan para sa paglilinis ng tubig ay maaaring magparami ng gastos.
Halimbawa, ang mga pamumuhunan sa paglikha ng isang petrothermal sirkulasyon system (PCS) ay tinatayang sa 1.6-4 libong dolyar bawat 1 kW ng naka-install na kapasidad, na lumampas sa gastos ng pagbuo ng isang planta ng nukleyar na kuryente at maihahalintulad sa gastos ng pagbuo ng hangin at mga planta ng solar power.
Ang halatang bentahe ng ekonomiya ng GeoTPP ay isang libreng carrier ng enerhiya. Para sa paghahambing, sa istraktura ng gastos ng isang operating TPP o NPP, ang fuel account ay 50-80% o higit pa, depende sa kasalukuyang mga presyo ng enerhiya. Samakatuwid isa pang kalamangan ng geothermal system: ang mga gastos sa pagpapatakbo ay mas matatag at mahuhulaan, dahil hindi sila nakasalalay sa panlabas na pagkakaugnay ng mga presyo ng enerhiya. Sa pangkalahatan, ang mga gastos sa pagpapatakbo ng geothermal power plant ay tinatayang nasa 2-10 sentimo (60 kopecks - 3 rubles) bawat 1 kWh ng nagawang kapasidad.
Ang pangalawang pinakamalaking (pagkatapos ng enerhiya) (at napaka-makabuluhang) item ng paggasta ay, bilang isang panuntunan, ang suweldo ng mga tauhan ng halaman, na maaaring radikal na magkakaiba sa buong mga bansa at rehiyon.
Sa average, ang gastos ng 1 kWh ng geothermal na enerhiya ay maihahambing sa mga para sa TPPs (sa mga kundisyon ng Russia - mga 1 ruble / 1 kWh) at sampung beses na mas mataas kaysa sa gastos ng pagbuo ng elektrisidad sa mga hydroelectric power plant (5-10 kopecks / 1 kWh).
Bahagi ng dahilan para sa mataas na gastos ay nakasalalay sa katotohanan na, hindi tulad ng mga thermal at haydroliko na mga halaman ng kuryente, ang GeoTPP ay may medyo maliit na kapasidad. Bilang karagdagan, kinakailangan upang ihambing ang mga system na matatagpuan sa parehong rehiyon at sa magkatulad na mga kondisyon. Halimbawa, sa Kamchatka, ayon sa mga eksperto, ang 1 kWh ng geothermal na kuryente ay nagkakahalaga ng 2-3 beses na mas mura kaysa sa elektrisidad na ginawa sa mga lokal na thermal power plant.
Ang mga tagapagpahiwatig ng kahusayan sa ekonomiya ng isang geothermal system ay nakasalalay, halimbawa, sa kung kinakailangan upang magtapon ng basurang tubig at sa kung anong mga paraan ito ginagawa, kung posible ang isang pinagsamang paggamit ng mapagkukunan. Kaya, ang mga sangkap ng kemikal at mga compound na nakuha mula sa thermal water ay maaaring magbigay ng karagdagang kita. Alalahanin natin ang halimbawa ng Larderello: ito ay produksyon ng kemikal na pangunahin doon, at ang paggamit ng geothermal na enerhiya ay una na katulong.
Pasulong na enerhiya ng geothermal
Ang enerhiya ng geothermal ay medyo nagkakaiba kaysa sa hangin at solar. Sa kasalukuyan, ito ay nakasalalay sa isang higit na malawak na sukat sa likas na katangian ng mapagkukunan mismo, na magkakaiba ang pagkakaiba sa bawat rehiyon, at ang pinakamataas na konsentrasyon ay nakatali sa makitid na mga zone ng mga geothermal anomalya, na nauugnay, bilang isang panuntunan, sa mga lugar ng pag-unlad ng mga pagkakamali ng tectonic at bulkanismo (tingnan ang "Agham at Buhay" Blg. 9, 2013).
Bilang karagdagan, ang enerhiyang geothermal ay hindi gaanong makagawa ng teknolohiya sa paghahambing sa hangin, at higit pa sa solar na enerhiya: ang mga sistema ng mga geothermal na istasyon ay medyo simple.
Sa kabuuang istraktura ng paggawa ng kuryente sa buong mundo, ang bahagi ng geothermal na account ay mas mababa sa 1%, ngunit sa ilang mga rehiyon at bansa ang bahagi nito ay umabot sa 25-30%. Dahil sa ugnayan sa mga kundisyong geolohikal, isang makabuluhang bahagi ng mga geothermal na lakas na enerhiya ay nakatuon sa pangatlong mga bansa sa mundo, kung saan nakikilala ang tatlong kumpol ng pinakadakilang pag-unlad ng industriya - ang mga isla ng Timog Silangang Asya, Gitnang Amerika at Silangang Africa. Ang unang dalawang rehiyon ay kasama sa Pasipiko na "Earth's fire belt", ang pangatlo ay nakatali sa East Africa Rift. Malamang, ang geothermal na enerhiya ay patuloy na bubuo sa mga sinturon na ito. Ang isang mas malayong prospect ay ang pag-unlad ng enerhiya ng petrothermal, gamit ang init ng mga layer ng lupa, na namamalagi sa lalim ng maraming kilometro. Ito ay isang halos lahat ng pinagkukunan ng mapagkukunan, ngunit ang pagkuha nito ay nangangailangan ng mataas na gastos; samakatuwid, ang enerhiya ng petrothermal ay pangunahing nauunlad sa mga bansang pinaka-matipid sa ekonomiya at teknolohikal.
Sa pangkalahatan, binigyan ng lahat ng pook na pamamahagi ng mga geothermal na mapagkukunan at isang katanggap-tanggap na antas ng kaligtasan sa kapaligiran, may dahilan upang maniwala na ang geothermal na enerhiya ay may mabuting prospect ng pag-unlad. Lalo na sa lumalaking banta ng kakulangan ng tradisyunal na mapagkukunan ng enerhiya at tumataas na presyo para sa kanila.
Mula sa Kamchatka hanggang sa Caucasus
Sa Russia, ang pag-unlad ng geothermal na enerhiya ay may mahabang kasaysayan, at sa isang bilang ng mga posisyon na kabilang kami sa mga namumuno sa mundo, bagaman ang bahagi ng enerhiya na geothermal sa kabuuang balanse ng enerhiya ng isang malaking bansa ay bale-wala pa rin.
Dalawang rehiyon - Kamchatka at Hilagang Caucasus - ay naging mga tagasimuno at sentro para sa pagpapaunlad ng geothermal na enerhiya sa Russia, at kung sa unang kaso ay pangunahing pinag-uusapan natin ang tungkol sa industriya ng kuryente, pagkatapos ay sa pangalawa - tungkol sa paggamit ng thermal energy ng thermal water.
Sa North Caucasus - sa Teritoryo ng Krasnodar, Chechnya, Dagestan - ang init ng mga tubig na thermal para sa mga hangarin sa enerhiya ay ginamit pa bago ang Dakong Digmaang Patriotic. Noong 1980s at 1990s, ang pag-unlad ng geothermal na enerhiya sa rehiyon para sa halatang kadahilanan ay tumigil at hindi pa lumitaw mula sa isang estado ng pagwawalang-kilos. Gayunpaman, ang suplay ng geothermal na tubig sa North Caucasus ay nagbibigay ng init sa halos 500 libong katao, at, halimbawa, ang lungsod ng Labinsk sa Teritoryo ng Krasnodar na may populasyon na 60 libong katao ay ganap na nainit ng mga tubig na geothermal.
Sa Kamchatka, ang kasaysayan ng enerhiya ng geothermal ay nauugnay pangunahin sa pagbuo ng mga geothermal power plant. Ang una sa kanila, na nagpapatakbo pa rin ng mga istasyon ng Pauzhetskaya at Paratunskaya, ay itinayo noong 1965-1967, habang ang Paratunskaya GeoPP na may kapasidad na 600 kW ay naging unang istasyon sa mundo na may binary cycle. Ito ay ang pagpapaunlad ng mga siyentipikong Sobyet na S.S.Kutateladze at A.M. Rosenfeld mula sa Institute of Thermophysics ng Siberian Branch ng Russian Academy of Science, na noong 1965 ay nakatanggap ng sertipiko ng may-akda para sa pagkuha ng kuryente mula sa tubig na may temperatura na 70 ° C. Ang teknolohiyang ito kalaunan ay naging isang prototype para sa higit sa 400 mga binary GeoPP sa mundo.
Ang kapasidad ng Pauzhetskaya GeoPP, na kinomisyon noong 1966, ay una na 5 MW at pagkatapos ay nadagdagan sa 12 MW. Sa kasalukuyan, ang isang binary block ay nasa ilalim ng konstruksyon sa istasyon, na magpapataas ng kapasidad nito ng isa pang 2.5 MW.
Ang pag-unlad ng geothermal na enerhiya sa USSR at Russia ay napigilan ng pagkakaroon ng tradisyunal na mapagkukunan ng enerhiya - langis, gas, karbon, ngunit hindi tumigil. Ang pinakamalaking pasilidad ng geothermal na enerhiya sa ngayon ay ang Verkhne-Mutnovskaya GeoPP na may kabuuang kapasidad na 12 MW na mga yunit ng kuryente, na kinomisyon noong 1999, at ang Mutnovskaya GeoPP na may kapasidad na 50 MW (2002).
Ang Mutnovskaya at Verkhne-Mutnovskaya GeoPPs ay natatanging mga bagay hindi lamang para sa Russia, kundi pati na rin sa isang pandaigdigang saklaw. Ang mga istasyon ay matatagpuan sa paanan ng bulkan ng Mutnovsky, sa taas na 800 metro sa taas ng dagat, at nagpapatakbo sa matinding kondisyon ng klima, kung saan taglamig 9-10 buwan sa isang taon. Ang kagamitan ng Mutnovsky GeoPPs, na kasalukuyang isa sa pinaka moderno sa buong mundo, ay ganap na nilikha sa mga domestic enterprise ng power engineering.
Sa kasalukuyan, ang bahagi ng mga halaman ng Mutnovskie sa kabuuang istraktura ng pagkonsumo ng enerhiya ng sentro ng enerhiya ng Central Kamchatka ay 40%. Ang isang pagtaas sa kakayahan ay binalak sa mga darating na taon.
Hiwalay, dapat sabihin tungkol sa mga pagpapaunlad ng petrolmal ng Rusya. Wala pa kaming malalaking DSP, ngunit may mga advanced na teknolohiya para sa pagbabarena hanggang sa malalalim na kailaliman (mga 10 km), na wala ring mga analogue sa mundo. Ang kanilang karagdagang pag-unlad ay ginagawang posible upang mabawasan nang husto ang gastos ng paglikha ng mga sistemang petrothermal. Ang mga tagabuo ng mga teknolohiyang ito at proyekto ay sina N. A. Gnatus, M. D. Khutorskoy (Geological Institute, RAS), A. S. Nekrasov (Institute of Economic Forecasting, RAS) at mga dalubhasa mula sa Kaluga Turbine Works. Ang proyekto para sa isang sistemang sirkulasyon ng petrothermal sa Russia ay kasalukuyang nasa isang pang-eksperimentong yugto.
Mayroong mga prospect para sa geothermal na enerhiya sa Russia, kahit medyo malayo: sa ngayon, ang potensyal ay malaki at ang mga posisyon ng tradisyunal na enerhiya ay malakas. Sa parehong oras, sa isang bilang ng mga malayong rehiyon ng bansa, ang paggamit ng geothermal na enerhiya ay kapaki-pakinabang sa ekonomiya at hinihiling ngayon. Ito ang mga teritoryo na may mataas na potensyal na geoenergetic (Chukotka, Kamchatka, Kuriles - ang bahagi ng Rusya ng Pacific "Earth's fire belt", mga bundok ng South Siberia at Caucasus) at kasabay nito ang remote at putol mula sa sentralisadong suplay ng enerhiya.
Marahil, sa mga darating na dekada, ang geothermal na enerhiya sa ating bansa ay tiyak na bubuo sa mga nasabing rehiyon.
Nababagong pinagkukunan
Habang patuloy na lumalaki ang populasyon ng ating planeta, kailangan natin ng higit at higit na lakas upang suportahan ang populasyon. Ang lakas na nilalaman sa bituka ng mundo ay maaaring ibang-iba. Halimbawa, may mga nababagong mapagkukunan: enerhiya ng hangin, solar at tubig. Ang mga ito ay palakaibigan sa kapaligiran, at samakatuwid ay maaari mong gamitin ang mga ito nang walang takot na maging sanhi ng pinsala sa kapaligiran.
Enerhiya ng tubig
Ang pamamaraang ito ay ginamit sa loob ng maraming siglo. Ngayon, isang malaking bilang ng mga dam, mga reservoir ay itinayo, kung saan ginagamit ang tubig upang makabuo ng kuryente. Ang kakanyahan ng mekanismong ito ay simple: sa ilalim ng impluwensya ng daloy ng ilog, ang mga gulong ng mga turbina ay umiikot, ayon sa pagkakabanggit, ang enerhiya ng tubig ay ginawang elektrisidad.
Ngayon mayroong isang malaking bilang ng mga hydroelectric power plant na binabago ang lakas ng daloy ng tubig sa elektrisidad. Ang kakaibang uri ng pamamaraang ito ay ang mga mapagkukunan ng hydropower na nai-renew, ayon sa pagkakabanggit, ang mga nasabing istraktura ay may mababang gastos. Iyon ang dahilan kung bakit, sa kabila ng katotohanang ang pagtatayo ng mga hydroelectric power plant ay matagal nang nagaganap, at ang proseso mismo ay napakamahal, gayunpaman, ang mga istrukturang ito ay makabuluhang lumalagpas sa mga industriya na masinsinang kapangyarihan.
Enerhiya ng araw: moderno at hinaharap-patunay
Ang enerhiya ng solar ay nakuha gamit ang mga solar panel, ngunit pinapayagan ng mga makabagong teknolohiya ang paggamit ng mga bagong pamamaraan para dito. Ang pinakamalaking solar power plant sa buong mundo ay isang sistema na itinayo sa disyerto ng California. Lubos nitong pinapagana ang 2,000 mga bahay. Gumagana ang disenyo tulad ng sumusunod: ang mga sinag ng araw ay makikita mula sa mga salamin, na ipinadala sa gitnang boiler na may tubig. Ito ay kumukulo at nagiging singaw na nagtutulak sa turbine. Siya naman ay konektado sa isang generator ng kuryente. Maaari ding magamit ang hangin bilang lakas na ibinibigay sa atin ng Earth. Hihipan ng hangin ang mga paglalayag, pinapalitan ang mga galingan. At ngayon maaari itong magamit upang lumikha ng mga aparato na makakabuo ng elektrikal na enerhiya. Sa pamamagitan ng pag-ikot ng mga talim ng windmill, hinihimok nito ang baras ng turbine, na kung saan, ay konektado sa isang generator ng kuryente.
Mga Aplikasyon
Ang pagsasamantala ng geothermal na enerhiya ay nagsimula pa noong ika-19 na siglo. Ang una ay ang karanasan ng mga Italyano na naninirahan sa lalawigan ng Tuscany, na gumamit ng maligamgam na tubig mula sa mga mapagkukunan para sa pag-init. Sa kanyang tulong, gumana ang mga bagong balon ng pagbabarena.
Ang Tuscan na tubig ay mayaman sa boron at nang sumingaw ay naging boric acid, ang mga boiler ay gumana sa init ng kanilang sariling tubig. Sa simula ng ika-20 siglo (1904), ang Tuscans ay nagpunta sa karagdagang at naglunsad ng isang planta ng kuryente ng singaw. Ang halimbawa ng mga Italyano ay naging isang mahalagang karanasan para sa USA, Japan, Iceland.
Agrikultura at paghahalaman
Ginagamit ang enerhiya ng geothermal sa agrikultura, pangangalaga sa kalusugan at sambahayan sa 80 mga bansa sa buong mundo.
Ang unang bagay na naging at ginamit para sa thermal water ay ang pag-init ng mga greenhouse at greenhouse, na ginagawang posible na mag-ani ng mga gulay, prutas at bulaklak kahit sa taglamig. Ang maligamgam na tubig ay madaling magamit din para sa pagtutubig.
Ang pagtatanim ng mga pananim sa hydroponics ay itinuturing na isang promising direksyon para sa mga tagagawa ng agrikultura.Ang ilang mga bukid ng isda ay gumagamit ng maiinit na tubig sa mga artipisyal na reservoir upang makapagprito at isda.
Pinapayuhan ka naming basahin: Pamamaraan para sa pagtatapon ng mga kemikal na reagent ng kemikal
Karaniwan ang mga teknolohiyang ito sa Israel, Kenya, Greece, Mexico.
Mga serbisyo sa industriya at pabahay at pangkomunidad
Mahigit isang siglo na ang nakakalipas, ang mainit na init na singaw ay ang batayan para sa pagbuo ng elektrisidad. Mula noon, nagsilbi ito sa industriya at mga kagamitan.
Sa Iceland, 80% ng pabahay ay pinainit ng thermal water.
Tatlong mga scheme ng paggawa ng kuryente ang nabuo:
- Straight line gamit ang singaw ng tubig. Ang pinakasimpleng: ginagamit ito kung saan may direktang pag-access sa mga geothermal vapors.
- Hindi derekta, hindi gumagamit ng singaw, ngunit tubig. Pinakain ito sa evaporator, ginawang singaw ng isang teknikal na pamamaraan at ipinadala sa generator ng turbine.
Ang tubig ay nangangailangan ng karagdagang paglilinis, sapagkat naglalaman ito ng mga agresibong compound na maaaring sirain ang mga mekanismo ng pagtatrabaho. Ang basura, ngunit hindi pa pinalamig ang singaw ay angkop para sa mga pangangailangan sa pag-init.
- Halo-halo (binary). Pinalitan ng tubig ang gasolina, na nagpapainit ng isa pang likido na may mas mataas na paglipat ng init. Hinihimok nito ang turbine.
Gumagamit ang binary system ng isang turbine, na pinapagana ng enerhiya ng pinainit na tubig.
Ang enerhiya na hydrothermal ay ginagamit ng USA, Russia, Japan, New Zealand, Turkey at iba pang mga bansa.
Mga sistema ng pag-init ng geothermal para sa bahay
Ang isang heat carrier na pinainit hanggang +50 - 600C ay angkop para sa pagpainit ng pabahay, natutugunan ng enerhiya ng geothermal ang kinakailangang ito. Ang mga lungsod na may populasyon na maraming libu-libong mga tao ay maaaring maiinit ng init ng interior ng mundo. Bilang isang halimbawa: pagpainit ng lungsod ng Labinsk, Teritoryo ng Krasnodar, ay tumatakbo sa natural na pang-terrestrial na gasolina.
Diagram ng isang geothermal system para sa pagpainit ng isang bahay
Hindi na kailangang mag-aksaya ng oras at lakas sa pag-init ng tubig at pagbuo ng isang boiler room. Ang coolant ay kinuha direkta mula sa pinagmulan ng geyser. Ang parehong tubig ay angkop din para sa mainit na supply ng tubig. Sa una at pangalawang kaso, sumasailalim ito sa kinakailangang paunang paglilinis ng teknikal at kemikal.
Ang nagreresultang enerhiya ay nagkakahalaga ng dalawa hanggang tatlong beses na mas mura. Lumitaw ang mga pag-install para sa mga pribadong bahay. Ang mga ito ay mas mahal kaysa sa tradisyunal na fuel boiler, ngunit sa proseso ng operasyon binibigyang katwiran nila ang mga gastos.
Ang mga pakinabang at dehadong paggamit ng geothermal na enerhiya upang maiinit ang isang bahay.
Panloob na enerhiya ng Earth
Lumitaw ito bilang isang resulta ng maraming mga proseso, ang pangunahing kung saan ay ang accretion at radioactivity. Ayon sa mga siyentista, ang pagbuo ng Earth at ang masa nito ay naganap sa loob ng maraming milyong taon, at nangyari ito dahil sa pagbuo ng mga planetesimal. Nakasama sila, ayon sa pagkakabanggit, ang dami ng Earth ay naging mas at higit pa. Matapos ang ating planeta ay nagsimulang magkaroon ng modernong masa, ngunit wala pa ring atmospera, bumagsak dito ang mga meteoriko at asteroid na katawan na walang hadlang. Ang prosesong ito ay tiyak na tinawag na accretion, at humantong ito sa paglabas ng makabuluhang lakas na gravitational. At kung mas malaki ang mga katawan ay nahulog sa planeta, mas malaki ang dami ng enerhiya na inilabas, na nilalaman sa bituka ng Earth.
Ang gravitational pagkita ng pagkakaiba-iba ay humantong sa ang katunayan na ang mga sangkap ay nagsimulang stratify: mabibigat na sangkap simpleng nalunod, at ang ilaw at pabagu-bago ng isip ay lumutang. Naapektuhan din ng pagkita ng kaibhan ang karagdagang paglabas ng lakas na gravitational.
Halos lahat ng mga pangunahing pisikal na katangian ng bagay ng Earth ay nakasalalay sa temperatura. Depende sa temperatura, nagbabago ang presyon kung saan ang sangkap ay dumadaan mula sa isang solid patungo sa isang tinunaw na estado. Kapag nagbago ang temperatura, ang lapot, koryenteng kondaktibiti, at magnetikong mga katangian ng mga bato na bumubuo sa Earth ay nagbabago. Upang isipin kung ano ang nangyayari sa loob ng Earth, dapat nating tiyak na malaman ang estado ng init nito. Wala pa kaming pagkakataon na direktang masukat ang mga temperatura sa anumang kalaliman ng Earth. Ang mga unang ilang kilometro lamang ng crust ng mundo ang magagamit sa aming mga sukat.Ngunit matutukoy natin ang panloob na temperatura ng Earth nang hindi direkta, batay sa data sa daloy ng init ng Earth.
Ang imposible ng direktang pag-verify ay, siyempre, isang napakalaking kahirapan sa maraming mga agham sa lupa. Gayunpaman, ang matagumpay na pag-unlad ng mga obserbasyon at teorya ay unti-unting inilalapit ang ating kaalaman sa katotohanan.
Modernong agham tungkol sa thermal state at kasaysayan ng Earth - geothermics Ay isang batang agham. Ang unang pag-aaral sa geothermics ay lumitaw lamang sa kalagitnaan ng huling siglo. William Thomson (Lord Kelvin), pagkatapos ay isang napakabatang siyentista, pisisista, na nakatuon ang kanyang disertasyon sa pagtukoy ng edad ng Daigdig batay sa pag-aaral ng pamamahagi at paggalaw ng init sa loob ng planeta. Naniniwala si Kelvin na ang panloob na temperatura ng Earth ay dapat mabawasan sa paglipas ng panahon dahil sa pagbuo at pagpapatatag ng planeta mula sa tinunaw na bagay.
Sa pamamagitan ng pagtukoy thermal gradient - ang rate ng pagtaas ng temperatura na may lalim - sa mga mina at boreholes sa iba't ibang lalim, napagpasyahan ni Kelvin na mula sa mga datos na ito posible na ipalagay kung gaano katagal dapat lumamig ang Daigdig, at, samakatuwid, matukoy ang edad ng Daigdig . Ayon sa pagtantya ni Kelvin, ang temperatura sa pinakamalapit na kailaliman sa ibaba ng lupa ay tumataas ng 20-40 ° C para sa bawat libong metro ng lalim. Ito ay lumabas na ang Earth ay lumamig sa kasalukuyan nitong estado sa loob lamang ng ilang sampu-sampung milyong taon. Ngunit hindi ito sa anumang paraan sumasang-ayon sa iba pang data, halimbawa, sa data sa tagal ng maraming mga kilalang heolohikal na panahon. Ang debate sa isyung ito ay nagpatuloy sa kalahating siglo at inilagay si Kelvin sa pagtutol sa mga kilalang ebolusyonista tulad nina Charles Darwin at Thomas Huxley.
Kelvin batay sa kanyang mga konklusyon sa ideya na ang Daigdig ay orihinal na nasa isang tinunaw na estado at unti-unting lumamig. Ang teorya na ito ay nangingibabaw sa loob ng mga dekada. Gayunpaman, sa pagsisimula ng ika-20 siglo, natuklasan ang mga natuklasan na panimulang pagbabago ng pag-unawa sa likas na katangian ng malalim na daloy ng init ng Earth at ang thermal history nito. Natuklasan ang radioactivity, nagsimula ang mga pag-aaral ng mga proseso ng paglabas ng init sa panahon ng pagkabulok ng radioactive ng ilang mga isotop, nakuhang konklusyon na ang mga bato na bumubuo sa crust ng lupa ay naglalaman ng isang makabuluhang dami ng mga radioactive isotop.
Ang mga direktang pagsukat ng daloy ng init ng Earth ay nagsimula kamakailan lamang: una sa mga kontinente - noong 1939 sa malalalim na balon sa South Africa, sa ilalim ng mga karagatan kalaunan - mula 1954, sa Atlantiko. Sa ating bansa, sa kauna-unahang pagkakataon, ang daloy ng init ay sinusukat sa malalalim na balon sa Sochi at Matsesta. Sa mga nagdaang taon, ang akumulasyon ng nakuha na pang-eksperimentong data sa mga heat flux ay mabilis na nagpapatuloy.
Bakit nagawa ito? At kailangan pa ba ang mga bago at bagong sukat? Oo, napaka kailangan. Ang paghahambing ng mga sukat ng malalim na pagkilos ng bagay na isinasagawa sa iba't ibang mga punto ng planeta ay nagpapakita na ang pagkawala ng enerhiya sa pamamagitan ng iba't ibang bahagi ng ibabaw ng planeta ay nangyayari sa iba't ibang paraan. Nagsasalita ito tungkol sa heterogeneity ng crust at mantle, ginagawang posible upang hatulan ang likas na katangian ng maraming mga proseso na nagaganap sa iba't ibang mga kalaliman na hindi maa-access sa ating mga mata sa ilalim ng ibabaw ng lupa, at nagbibigay ng isang susi sa pag-aaral ng mekanismo ng pag-unlad ng planeta at ang panloob na enerhiya .
Gaano karaming init ang nawala sa Daigdig dahil sa pag-agos ng init mula sa bituka? Ito ay lumalabas na sa average na ang halagang ito ay maliit - tungkol sa 0.06 watts bawat square meter ng ibabaw, o tungkol sa 30 trilyong watts sa buong planeta. Ang Earth ay tumatanggap ng enerhiya mula sa Araw tungkol sa 4 na libong beses na higit pa. At, syempre, ito ay ang init ng araw na may pangunahing papel sa pagtaguyod ng temperatura sa ibabaw ng mundo.
Ang init na ibinibigay ng isang planeta sa pamamagitan ng isang ibabaw na laki ng isang larangan ng football ay humigit-kumulang katumbas ng init na maaaring magawa ng tatlong daang-watt na bombilya. Ang gayong daloy ng enerhiya ay tila hindi gaanong mahalaga, ngunit nagmula ito mula sa buong ibabaw ng Daigdig at patuloy! Ang lakas ng buong daloy ng init na nagmumula sa mga bituka ng planeta ay halos 30 beses na mas malaki kaysa sa lakas ng lahat ng mga modernong halaman ng kuryente sa mundo.
Pagsukat ng lalim daloy ng init ng Daigdig ang proseso ay hindi madali at gugugol ng oras. Sa pamamagitan ng matitigas na crust ng lupa, ang init ay isinasagawa sa ibabaw ng kondaktibo, iyon ay, sa pamamagitan ng paglaganap ng mga pang-init na panginginig. Samakatuwid, ang dami ng pumasa sa init ay katumbas ng produkto gradient ng temperatura (ang rate ng pagtaas ng temperatura na may lalim) sa thermal conductivity. Upang matukoy ang heat flux, kinakailangan na malaman ang dalawang dami na ito. Ang gradient ng temperatura ay sinusukat sa mga sensitibong aparato - mga sensor (thermistor) sa mga mina o espesyal na drill na balon, sa lalim ng maraming sampu hanggang maraming daang metro. Ang thermal conductivity ng mga bato ay natutukoy sa pamamagitan ng pagsusuri ng mga sample sa mga laboratoryo.
Pagsukat ang init ay dumadaloy sa ilalim ng mga karagatan na nauugnay sa mga mahihirap na paghihirap: ang trabaho ay kailangang gawin sa ilalim ng tubig sa malalalim na kailaliman. Gayunpaman, mayroon din itong mga kalamangan: hindi na kailangang mag-drill ng mga balon sa ilalim ng mga karagatan, dahil ang mga sediment ay karaniwang malambot at ang mahabang silindro na pagsisiyasat na ginagamit upang masukat ang temperatura ay madaling lumubog ng ilang metro sa malambot na mga sediment.
Kailangan talaga ang mga nakikibahagi sa geothermics mapa ng daloy ng init para sa buong ibabaw ng planeta. Ang mga puntos kung saan natupad ang mga sukat ng daloy ng init ay labis na hindi pantay na ipinamamahagi sa ibabaw ng Earth. Sa mga dagat at karagatan, ang mga sukat ay nagawa nang doble kaysa sa lupa. Hilagang Amerika, Europa at Australia, ang mga karagatan sa gitnang latitude ay lubos na pinag-aralan. At sa iba pang mga bahagi ng mundo, ang mga sukat ay kakaunti pa rin o wala. Gayunpaman, ang kasalukuyang dami ng data sa daloy ng init ng Earth na ginagawang posible na bumuo ng pangkalahatan, ngunit medyo maaasahang mga mapa.
Ang paglabas ng init mula sa bituka ng Daigdig hanggang sa ibabaw ay hindi pantay. Sa ilang mga lugar, ang Earth ay nagbibigay ng mas maraming init kaysa sa average ng buong mundo, sa iba pa, ang output ng init ay mas mababa. Ang mga "cold spot" ay nagaganap sa Silangang Europa (East European Platform), Canada (Canadian Shield), North Africa, Australia, South America, mga deep-water basins ng Pacific, Indian at Atlantic Ocean. Ang mga "Warm" at "mainit" na lugar - mga lugar na nadagdagan ang daloy ng init - nagaganap sa mga rehiyon ng California, Alpine Europe, I Islandia, ang Red Sea, ang East Pacific Rise, at ang mga underweek na mid-range na ilalim ng dagat ng Atlantiko at mga Karagatang India.
Enerhiya ng Atomiko
Ang paggamit ng enerhiya ng mundo ay maaaring mangyari sa iba't ibang paraan. Halimbawa, sa pagbuo ng mga planta ng nukleyar na kuryente, kapag ang enerhiya na thermal ay inilabas dahil sa pagkakawatak-watak ng pinakamaliit na mga maliit na butil ng bagay ng mga atomo. Ang pangunahing gasolina ay uranium, na nilalaman sa crust ng lupa. Maraming naniniwala na ang partikular na pamamaraan ng pagkuha ng enerhiya ay ang pinaka-maaasahan, ngunit ang aplikasyon nito ay puno ng isang bilang ng mga problema. Una, ang uranium ay naglalabas ng radiation na pumapatay sa lahat ng nabubuhay na organismo. Bilang karagdagan, kung ang sangkap na ito ay pumapasok sa lupa o kapaligiran, kung gayon ang isang tunay na kalamidad na ginawa ng tao ay lilitaw. Nararanasan pa rin namin ang mga malungkot na kahihinatnan ng aksidente sa Chernobyl nuclear power plant. Ang panganib ay nakasalalay sa katotohanang ang basura ng radioactive ay maaaring magbanta sa lahat ng mga nabubuhay na bagay sa isang napakahabang panahon, buong libu-libo.
Ang unang geothermal power plant
Nasanay tayong lahat sa katotohanang maraming taon na ang nakakalipas ang enerhiya ay nakuha mula sa likas na yaman. At ganon din, ngunit bago pa man iyon, ang isa sa mga unang halaman ng kuryente ay geothermal. Sa pangkalahatan, ito ay napaka-lohikal, dahil ang pamamaraan ay nagtrabaho sa lakas ng singaw, at ang paggamit ng singaw ay ang mas tamang desisyon. At talagang isa lamang para sa oras na iyon, hindi binibilang ang pagkasunog ng kahoy at karbon.
Bumalik noong 1817, bumuo ng isang teknolohiya si Count François de Larderel para sa pagkolekta ng natural na singaw, na madaling gamiting noong ikadalawampung siglo, nang ang demand para sa mga geothermal power plant ay naging napakataas.
Ang unang talagang nagtatrabaho istasyon ay itinayo sa lungsod ng Larderello ng Italya noong 1904. Totoo, ito ay higit pa sa isang prototype, dahil maaari lamang itong magbigay ng 4 na bombilya, ngunit ito ay gumagana. Pagkalipas ng anim na taon, noong 1910, isang talagang istasyon ng pagtatrabaho ang itinayo sa parehong lungsod, na maaaring makagawa ng sapat na enerhiya para sa paggamit ng industriya.
Kahit na sa ganoong kaakit-akit na mga lugar ay maaaring may mga geothermal power plant.
Ang mga pang-eksperimentong tagabuo ay itinayo sa maraming mga lugar, ngunit ang Italya ang nanguna hanggang sa 1958 at nag-iisang tagagawa ng industriya ng geothermal na enerhiya sa buong mundo.
Ang pamumuno ay kailangang isuko matapos ang pagkontrol ng kuryente sa Wairakei sa New Zealand. Ito ang unang hindi tuwirang geothermal power plant. Makalipas ang ilang taon, ang mga katulad na pasilidad ay binuksan sa ibang mga bansa, kabilang ang Estados Unidos kasama ang mga mapagkukunan nito sa California.
Ang unang geothermal power plant ng isang hindi direktang uri ay itinayo sa USSR noong 1967. Sa oras na ito, ang pamamaraang ito ng pagkuha ng enerhiya ay nagsimulang aktibong paunlarin sa buong mundo. Lalo na sa mga lugar tulad ng Alaska, Pilipinas at Indonesia, na kabilang pa rin sa mga namumuno sa enerhiya na ginawa sa ganitong paraan.
Bagong oras - mga bagong ideya
Siyempre, ang mga tao ay hindi hihinto doon, at bawat taon ay parami nang parami ang mga pagtatangka upang makahanap ng mga bagong paraan upang makakuha ng enerhiya. Kung ang lakas ng init ng lupa ay nakukuha nang simple, kung gayon ang ilang mga pamamaraan ay hindi gaanong simple. Halimbawa, bilang isang mapagkukunan ng enerhiya, posible na gumamit ng biological gas, na nakuha mula sa nabubulok na basura. Maaari itong magamit para sa pagpainit sa bahay at pagpainit ng tubig.
Dumarami, ang mga tidal power plant ay itinatayo, kapag ang mga dam at turbine ay na-install sa mga bukana ng mga reservoir, na hinihimok ng paglusot at pag-agos, ayon sa pagkakabanggit, nakuha ang kuryente.
Nasusunog na basurahan, nakakakuha kami ng lakas
Ang isa pang pamamaraan, na ginagamit na sa Japan, ay ang paglikha ng mga insinerator. Ngayon ay itinayo ang mga ito sa Inglatera, Italya, Denmark, Alemanya, Pransya, Netherlands at Estados Unidos, ngunit sa Japan lamang ang mga negosyong ito ay nagsimulang magamit hindi lamang para sa kanilang nilalayon na layunin, kundi pati na rin sa pagbuo ng kuryente. Sinusunog ng mga lokal na pabrika ang 2/3 ng lahat ng basura, habang ang mga pabrika ay nilagyan ng mga turbine ng singaw. Alinsunod dito, nagbibigay sila ng init at kuryente sa nakapalibot na lugar. Bukod dito, sa mga tuntunin ng gastos, mas kapaki-pakinabang ang pagbuo ng naturang negosyo kaysa sa pagbuo ng isang CHP.
Ang prospect ng paggamit ng init ng Daigdig kung saan ang mga bulkan ay puro mas mukhang kaakit-akit. Sa kasong ito, hindi mo kakailanganing mag-drill ng Lupa ng masyadong malalim, dahil nasa lalim na 300-500 metro ang temperatura ay hindi bababa sa dalawang beses na kumukulo na punto ng tubig.
Mayroon ding isang paraan ng pagbuo ng kuryente bilang enerhiya na hydrogen. Ang hydrogen - ang pinakasimpleng at pinakamagaan na elemento ng kemikal - ay maaaring maituring na isang mainam na gasolina, sapagkat naroroon kung saan may tubig. Kung sinusunog mo ang hydrogen, makakakuha ka ng tubig, na mabulok sa oxygen at hydrogen. Ang apoy ng hydrogen mismo ay hindi nakakapinsala, iyon ay, hindi makakasama sa kapaligiran. Ang kakaibang katangian ng elementong ito ay mayroon itong isang mataas na calorific na halaga.
Ano ang sa hinaharap
Siyempre, ang enerhiya ng magnetic field ng Earth o ang nakuha sa mga planta ng nukleyar na kuryente ay hindi ganap na masisiyahan ang lahat ng mga pangangailangan ng sangkatauhan, na lumalaki bawat taon. Gayunpaman, sinabi ng mga eksperto na walang mga dahilan para sa pag-aalala, dahil ang mga mapagkukunan ng gasolina ng planeta ay sapat pa rin. Bukod dito, marami at mas maraming mga bagong mapagkukunan, magiliw sa kapaligiran at nababagabag, ang ginagamit.
Ang problema ng polusyon sa kapaligiran ay nananatili, at ito ay lumalaking sakuna. Ang dami ng mga nakakapinsalang emisyon ay napupunta sa sukatan, ayon sa pagkakabanggit, ang hangin na hininga natin ay nakakapinsala, ang tubig ay may mapanganib na mga impurities, at ang lupa ay unti-unting naubos. Iyon ang dahilan kung bakit napakahalaga na napapanahong nakatuon sa pag-aaral ng gayong kababalaghan tulad ng enerhiya sa bituka ng Daigdig, upang maghanap ng mga paraan upang mabawasan ang pangangailangan para sa fossil fuel at mas aktibong gumamit ng hindi kinaugalian na mapagkukunan ng enerhiya.
Limitadong mapagkukunan ng mga hilaw na materyales ng enerhiya ng fossil
Ang pangangailangan para sa mga hilaw na materyales na organikong enerhiya ay mahusay sa mga industriyal na binuo at umuunlad na mga bansa (USA, Japan, mga estado ng pinag-isang Europa, Tsina, India, atbp.) Sa parehong oras, ang kanilang sariling mga mapagkukunang hydrocarbon sa mga bansang ito ay alinman sa hindi sapat o nakalaan, at ang isang bansa, halimbawa, ang Estados Unidos, ay bibili ng mga hilaw na materyales sa enerhiya sa ibang bansa o bubuo ng mga deposito sa ibang mga bansa.
Sa Russia, isa sa pinakamayamang bansa sa mga tuntunin ng mapagkukunan ng enerhiya, ang mga pangangailangang pang-ekonomiya para sa enerhiya ay nasiyahan pa rin ng mga posibilidad ng paggamit ng likas na yaman. Gayunpaman, ang pagkuha ng mga fossil hydrocarbons mula sa ilalim ng lupa ay nagpapatuloy sa isang napakabilis na bilis. Kung noong 1940-1960s. Ang pangunahing mga rehiyon na gumagawa ng langis ay ang "Pangalawang Baku" sa mga rehiyon ng Volga at Ural, pagkatapos, simula noong 1970s, at hanggang sa kasalukuyang panahon, ang nasabing lugar ay ang Western Siberia. Ngunit narito din, mayroong isang makabuluhang pagbaba sa paggawa ng mga fossil hydrocarbons. Ang panahon ng "dry" Cenomanian gas ay dumadaan. Ang nakaraang yugto ng malawak na pag-unlad ng produksyon ng natural gas ay natapos na. Ang pagkuha nito mula sa naturang higanteng mga deposito bilang Medvezhye, Urengoyskoye at Yamburgskoye ay umabot sa 84, 65 at 50%, ayon sa pagkakabanggit. Ang bahagi ng mga reserbang langis na kanais-nais para sa pag-unlad ay nababawasan din sa paglipas ng panahon.
Dahil sa aktibong pagkonsumo ng mga fuel ng hydrocarbon, ang langis sa baybayin at mga reserbang natural gas ay makabuluhang nabawasan. Ngayon ang kanilang pangunahing mga reserba ay nakatuon sa kontinental na istante. At kahit na ang mapagkukunan ng mapagkukunan ng industriya ng langis at gas ay sapat pa rin para sa paggawa ng langis at gas sa Russia sa kinakailangang dami, sa malapit na hinaharap ay maibigay ito sa isang mas malawak na lawak sa pamamagitan ng pag-unlad ng mga bukid na may mahirap na pagmimina at mga kalagayang geological. Ang gastos sa paggawa ng mga hilaw na materyales ng hydrocarbon ay magpapatuloy na lumaki.
Karamihan sa mga hindi nababagong mapagkukunan na nakuha mula sa ilalim ng lupa ay ginagamit bilang gasolina para sa mga planta ng kuryente. Una sa lahat, ito ay natural gas, ang bahagi nito sa istraktura ng gasolina ay 64%.
Sa Russia, 70% ng kuryente ang nabuo sa mga thermal power plant. Ang mga negosyo ng enerhiya ng bansa ay nagsusunog ng halos 500 milyong toneladang katumbas na gasolina taun-taon. t. upang makabuo ng kuryente at init, habang para sa produksyon ng init, ang fuel ng hydrocarbon ay natupok 3-4 beses na higit pa sa pagbuo ng elektrisidad.
Ang dami ng init na nakuha mula sa pagkasunog ng mga dami ng mga hilaw na materyales ng hidrokarbon na ito ay katumbas ng paggamit ng daan-daang toneladang fuel fuel na nukleyar - napakalaki ng pagkakaiba. Gayunpaman, ang kapangyarihang nukleyar ay nangangailangan ng kaligtasan sa kapaligiran (upang maibukod ang pag-ulit ng Chernobyl) at ang proteksyon nito mula sa mga posibleng pag-atake ng terorista, pati na rin ang pagpapatupad ng ligtas at magastos na pag-decommission ng mga hindi napapanahon at hindi napapanahong mga yunit ng kuryente ng NPP. Ang napatunayan na mababawi na mga reserbang ng uranium sa mundo ay halos 3 milyong 400 libong tonelada.Para sa buong nakaraang panahon (hanggang sa 2007), humigit-kumulang na 2 milyong tonelada ang nagmina.
