Geotermilise energia eelised ja puudused

Geotermiline energia on inimkonna arenguks ülioluline ja parandab meie elukvaliteeti.

Sõna "geotermiline" tuleb kreeka keelest, kus "geo" tähendab "Maa" ja "termiline" tähendab "soojust".

Selle tulemusena saate nüüd määratleda geotermilise energia soojusenergiana, mis pärineb 1,800 miili maapinnast allpool.

See on vedelik, mis täidab maakoores olevaid pragusid ja purunemisi ning kivimisse ladestunud soojust.

Geotermilise energia transportimiseks Maa pinnale kasutatakse vett või auru.

Peaaegu kõikjal maakeral on juurdepääs geotermilisele energiale.

Mineraalide ja puude lagunemine nõuab aga, et Maa toodaks seda energiat mõne aasta jooksul.

Enne kui vaatame geotermilise energia eeliseid ja puudusi, on hea, kui vaatame, kuidas geotermilist energiat toodetakse.

Maa temperatuur tõuseb pinnast tuumani.

Seda aeglast temperatuurimuutust kirjeldab geotermiline gradient, mis on suuremal osal planeedist ligikaudu 25 °C 1 kilomeetri kohta.

Suurem osa Maa tuuma all olevast soojusest pärineb radioaktiivsetest isotoopidest, mis pidevalt lagunevad.

Sellele energiaallikale aitab kaasa asjaolu, et temperatuur selles Maa pinna piirkonnas tõuseb üle 5,000 °C.

Vett, kive, gaasi ja muid geoloogilisi komponente soojendab pidevalt väljas kiirgav soojus.

Magma võib tekkida siis, kui Maa vahevöö ja madalama maakoore kivimite temperatuur saavutab umbes 700–1,300 °C.

See on sulakivim, mis aeg-ajalt purskab laavana Maa pinnale ning mida läbistavad gaas ja gaasimullid.

See laava sulatab külgnevad kivimid ja maa-alused põhjaveekihid, vabastades geotermilist energiat mitmel erineval kujul Maa pinnale üle kogu maailma.

Geotermilist energiat toodavad laava, geisrid, auruavad või kuiv kuumus.

Kui elektrienergia tootmiseks kasutatakse geotermilise energia auru, siis soojust saab kinni püüda ja kasutada otse kütmiseks.

Geotermilise energia näited

Järgnevalt on toodud näited geotermilise energia kohta vastavalt õpilane,

• Maaküttega majad
• Geotermilised elektrijaamad
• Hot Springs
• Geotermilised geisrid
• Fumarool
• Spas

1. Maaküttega kodud

Maasoojusenergia esmane kasutusala on kodu kütmiseks.

Täiusliku maasoojuspumbaga on ühendatud tohutu spiraalide võrgustik, mis kogub maast soojust.

Seejärel jaotatakse see soojus tavaliste kanalite abil kogu majas laiali.

See süsteem on üles seatud nii, et tegevust saab reguleerida aastaaegade vaheldumisega.

See massiivne spiraalsüsteem täidetakse suvel vee ja antifriisi lahustega.

Maja atmosfäär jahtub soojuse ülekandumise tõttu majast maapinnale.

2. Geotermilised elektrijaamad

Elektrit saab toota maapinna all olevast soojusenergiast.

Maa auru kasutavad geotermilised elektrisüsteemid elektri tootmiseks.

Selle auruga saavutatakse turbiini kiire pöörlemine.

Kui need turbiinid on arendanud mehaanilist energiat või pärast liikumapanemist, suunatakse mehaaniline energia elektritootmissüsteemi.

Elektritootmissüsteemi põhikomponent on generaator, mis kasutab elektromagnetilist induktsiooni mehaanilise energia muundamiseks elektrienergiaks.

Kuna see ei paiska atmosfääri kahjulikke ega süsinikurikkaid heitmeid, on see tehnika uskumatult töökindel ja keskkonnasõbralik.

Samuti ei jäta see oma jälgedesse jääke.

Selle tulemusena puudub maa reostus, mis tähendab ka seda, et jäätmekäitlus pole vajalik.

Geotermilisel energial on eelised, kuna see pakub töökindlust, püsivust ja taastuvust.

3. Kuumaveeallikad

Maa on koduks mitmesugustele looduslikele kuumaveeallikatele.

Kui maa-alune vesi puutub kokku kuumutatud kivimiga, tekivad kuumaveeallikad.

Vee soojenemisel eraldub geoloogiline soojus. Turistid peavad neid allikaid väga huvitavateks.

Geotermilist energiat saab seetõttu kasutada noortele majandusliku kasu ja töökohtade loomiseks.

Üks geotermilise energia kõige sagedamini kasutatavaid rakendusi on kuumaveeallikad.

Kuumaveeallikates suplemine on populaarne meelelahutus.

Ainus puudus on ülitugev väävlilõhn, mida võib leida avatud kuumaveeallikas või selle läheduses.

4. Geotermilised geisrid

Geotermilised geisrid ja geotermilised kuumaveeallikad on üsna sarnased.

Ainus erinevus seisneb selles, et vesi voolab geotermilises geisris mitme jala kõrguses vertikaalses veerus.

Ameerika Ühendriikides Yellowstone'i rahvuspargis asuv geotermiline geiser Old Faithful on kõige tuntum.

Iga 60–90 minuti järel puhub Old Faithfuli geiser oma tipu.

Maapinna all olev veevarustus, maapinnal olev õhutusava ja kuumad maa-alused kivimid on geotermiliste geisrite arendamiseks vajalikud tingimused.

5. Fumarool

Maa all juba olemasolev vesi kuumeneb kuuma kivimi või magmaga kokkupuutel ja väljub läbi õhutusava.

Fumarool on selle tuulutusava nimi. Kui maapinnal on lõhe või muu avaus, võivad tekkida fumaroolid.

Fumarool on sisuliselt ava, mis asub vulkaani või kuumaveeallika lähedal.

Kuna fumarooli tekkeks vajalik soojus- või soojusenergia kogutakse ainult maapinnalt, on see geotermilise energia järjekordne näide.

Kuna aga soojusenergia ammutamine toimub loomuliku tekkeprotsessi järgi, pole sel juhul pumpa vaja.

Seetõttu on selleni lihtne jõuda ja see vajab vaid väikest reguleerimist.

Kuigi aeg-ajalt kaovad fumarolid salapäraselt.

Kuid Maa sisemise kella põhjal võivad need uuesti esile kerkida. Seetõttu raskendab see energia tõhusat kasutamist.

6. Spaad

Geotermilist energiat kasutatakse tervise ja heaoluga seotud tegevustes.

Kuumaveeallikaid ja fumaroole kasutatakse spaades ja muudes seotud tööstusharudes soojuse ja auru tootmiseks.

See geotermilise energia kasutamise meetod on eksisteerinud väga pikka aega.

See lähenemisviis pakub isikliku hoolduse eeliseid, mis on taskukohased, loomulikud ja tõhusad.

Parim vara on geotermiline ava, mis asub spaa lähedal, sest see on lõputult kättesaadav ja mugav elektriallikas.

Geotermilise energia kasutusalad

Kui mõned geotermilise energia kasutusviisid hõlmavad kilomeetrite maa sisse puurimist, siis teised kasutavad maapinnalähedasi temperatuure.

Geotermilised energiasüsteemid võib jagada kolme põhikategooriasse:

• Süsteemid nii otsetarbimiseks kui ka kaugkütteks
• Geotermilised elektrijaamad
• Geotermilised soojuspumbad

1. Süsteemid nii otsetarbimiseks kui ka kaugkütteks

Otsese kasutuse ja kaugküttesüsteemid saavad sooja vett maapinna lähedal asuvatest allikatest või veehoidlatest.

Kuumaid mineraalveeallikaid on iidsetes Hiina, Rooma ja Indiaanlaste kultuurides kasutatud suplemiseks, kütmiseks ja toiduvalmistamiseks.

Paljusid kuumaveeallikaid kasutatakse ka tänapäeval suplemiseks ja paljud inimesed arvavad, et mineraaliderikas kuum vesi on nende tervisele kasulik.

Lisaks kasutavad nii kaugküttesüsteemid kui ka üksikute hoonete otseküte maasoojust.

Hooneid soojendavad torud, mis viivad kuuma vett maapinnalt.

Islandil Reykjavikis köetakse enamikku hooneid kaugküttesüsteemiga.

Kulla kaevandamine, piima pastöriseerimine ja toidu kuivatamine (kuivatamine) on mõned geotermilise energia tööstuslikud kasutusviisid.

2. Geotermilised elektrijaamad

Geotermilise elektri tootmiseks on vaja auru või vett kõrgel temperatuuril (300–700 °F).

Maapinnast miili või kahe raadiuses asuvad geotermilised reservuaarid sageli geotermiliste elektrijaamade ehitamise kohta.

USA oli üks 27 riigist, mis tootis 88. aastal geotermilist energiat kasutades kokku 2019 miljardit kWh energiat.

Peaaegu 14 miljardi kWh toodetud elektrienergiaga oli Indoneesia Ameerika Ühendriikide järel suuruselt teine ​​geotermilise elektri tootja maailmas.

See moodustab ligikaudu 5% Indoneesia kogu elektritoodangust.

Kenya tootis suuruselt kaheksandat geotermilist elektrienergiat, umbes 5 miljardit kWh, kuid see moodustas suurima osa tema aastasest elektrienergia kogutoodangust, ligikaudu 46%.

3. Geotermilised soojuspumbad

Hooneid saab kütta ja jahutada maasoojuspumpade abil, mis kasutavad ära stabiilseid pinnase pinnatemperatuure.

Talvel suunavad maasoojuspumbad soojust maapinnast (või veest) hoonetesse, suvel aga vastupidi.

Geotermilise energia eelised ja puudused

Geotermilisel energial, mis on hea alternatiiv traditsioonilisele fossiilkütuste tootmisele, on oma eelised ja puudused

Geotermilise energia eelised

Allpool on toodud geotermilise energia eelised

• Keskkonnasõbralik
• Säästev
• Märkimisväärne potentsiaal
• Stabiilne ja vastupidav
• Küte ja jahutus
• Usaldusväärne
• Kütust pole vaja
• Kiire revolutsioon
• Odav hooldus:
• Suurepärane Tõhusus
• Saadaval on rohkem töökohti
• Mürasaaste vähendamine
• Taastumatuid fossiilkütuseid säästetakse

1. Keskkonnasõbralik

Võrreldes tavaliste kütustega, nagu kivisüsi ja muud fossiilkütused, maasoojus on keskkonnasõbralikum.

Lisaks on geotermilisel elektrijaamal väike süsiniku jalajälg.

Kuigi geotermiline energia tekitab mõningast saastet, on see palju väiksem kui fossiilkütuste toodetud saaste.

2. Säästev

Geotermiline energia on taastuv ressurss, mis on saadaval, kuni päike hävitab Maa umbes 5 miljardi aasta pärast.

Kuna Maa köetavad varud täienevad looduslikult, on see nii taastuv kui ka jätkusuutlik.

3. Märkimisväärne potentsiaal

Praegu tarbitakse maailmas umbes 15 teravatti energiat, mis on väike osa kogu energiast, mida võib saada geotermilistest allikatest.

Kuigi enamikku veehoidlaid ei saa praegu kasutada, on lootust, et tööstusliku uurimis- ja arendustegevuse jätkudes suureneb kasutatavate geotermiliste ressursside arv.

Arvatakse, et geotermilised elektrijaamad suudavad toota 0.0035–2 teravatti energiat.

4. Stabiilne ja vastupidav

Võrreldes teiste taastuvate energiaallikatega, nagu tuule- ja päikeseenergia, pakub geotermiline energia ühtlast energiavoogu.

Seda nii, et erinevalt tuulest või päikeseenergia, on ressurss alati kasutamiseks saadaval.

5. Küte ja jahutamine

Vee temperatuur peab olema üle 150 °C, et turbiinid saaksid tõhusalt käitada geotermilise energiaga.

Teise võimalusena võib kasutada maapealse allika ja pinna temperatuuride erinevust.

Vaid kaks meetrit maapinnast madalamal võib maasoojuspump töötada jahutusradiaatorina/allikana, kuna maapind on hooajalistele soojusmuutustele vastupidavam kui õhk.

6. Töökindel

Kuna see ei kõiguta nii palju kui muudest allikatest (nt päikese- ja tuuleenergia) saadav energia, on selle ressursi poolt toodetud energia kogust lihtne arvutada.

See tähendab, et saame teha väga täpseid prognoose geotermilise jaama võimsuse kohta.

7. Kütust pole vaja

Kütust ei nõuta, sest geotermiline energia on looduslikult esinev ressurss, erinevalt fossiilkütustest, mis on piiratud ressursid, mida tuleb kaevandada või muul viisil maapinnast kaevandada.

8. Kiire revolutsioon

Geotermiline energia on praegu ulatuslike uuringute objektiks, mis tähendab, et energiaprotsessi tõhustamiseks töötatakse välja uusi tehnoloogiaid.

Selle majandussektori edendamiseks ja laiendamiseks tehakse mitmeid algatusi.

See kiire areng leevendab paljusid geotermilise energia olemasolevaid puudusi.

9. Odav hooldus

Kas saate hinnata, kui palju traditsioonilise elektrijaama ehitamine maksma läheb?

Noh, traditsioonilise elektrijaama ehitamine maksab palju raha. Maasoojuse paigaldamiseks ja korrashoiuks kulub aga vähem raha.

10. Suurepärane tõhusus

Geotermilised soojuspumbasüsteemid tarbivad kütteks ja jahutamiseks 25–30% vähem elektrit kui tavalised kütte- ja jahutussüsteemid.

Lisaks saab neid maasoojuspumba seadmeid ehitada kompaktse kujuga ja vähem ruumi võtmaks.

11. Rohkem töökohti

Oleme teadlikud sellest, kui palju töökohti digiajastul kaob.

Geotermiline energia loob aga kogu maailmas palju töökohti.

12. Mürasaaste vähendamine

Maasoojusenergia kasutamisel elektri tootmiseks tekib vähem müra.

Müra ja visuaalne saaste, mis tulenes generaatormajade summutusmaterjalide paigaldamisest, on vähenenud.

13. Taastumatuid fossiilkütuste allikaid hoitakse kokku

Geotermiline energia vähendab meie sõltuvust energia tootmisel fossiilkütustest.

Lisaks suurendab see energiajulgeolekut. Kui riigil on piisavalt geotermilist energiat, ei pruugi elektrienergia importimine olla vajalik.

Seetõttu on need geotermilise energia peamised eelised.

Uurime nüüd selle negatiivset külge või geotermilise energia järgmisi varjukülgi:

Geotermilise energia puudused

Allpool on toodud geotermilise energia puudused

• Asukohapiirang
• Negatiivsed keskkonnamõjud
• Maavärinad
• Kõrged kulud
• Jätkusuutlikkus
• Maavajadus on suur

1. Asukohapiirang

Asjaolu, et geotermiline energia on asukohaspetsiifiline, on selle suurim puudus.

Kuna geotermilised elektrijaamad tuleb ehitada sinna, kus energia on saadaval, ei saa mõned piirkonnad seda ressurssi kasutada.

Muidugi pole see probleem, kui elate kuskil nagu Islandil, kus geotermiline energia on kergesti kättesaadav.

2. Negatiivsed keskkonnamõjud

Kuigi kasvuhoonegaase tavaliselt geotermiline energia ei eralda, salvestuvad paljud neist Maa pinna all ja satuvad puurimisel atmosfääri.

Kuigi need gaasid paisatakse ka looduslikult keskkonda, tõuseb määr geotermiliste rajatiste läheduses.

Need gaasiheitmed on siiski palju väiksemad kui fossiilkütused.

3. Maavärinad

Lisaks on võimalus, et geotermiline energia põhjustab maavärinaid.

Seda seetõttu, et kaevamine on muutnud Maa struktuuri.

See probleem on üha tavalisem täiustatud geotermiliste energiarajatiste puhul, mis süstivad vett maapõue, et laiendada pragusid ja võimaldada ressursside suuremat kaevandamist.

Nende maavärinate tagajärjed on siiski üldiselt piiratud, kuna enamik geotermilisi üksusi asub asustatud piirkondadest kaugel.

4. Kõrged kulud

Geotermilise energia kasutamine on kulukas ressurss; 1-megavatise võimsusega jaama maksumus jääb vahemikku 2–7 miljonit dollarit.

Kui aga esialgne investeering on märkimisväärne, saab selle aja jooksul tagasi teiste investeeringutega.

5. Jätkusuutlikkus

Geotermilise energia säästmiseks tuleb vedelik maa-alustesse reservuaaridesse tagasi süstida kiiremini, kui see ära kulub.

See tähendab, et selle jätkusuutlikkuse tagamiseks tuleb geotermilist energiat tõhusalt kontrollida.

Et võtta arvesse eeliseid ja minimeerida võimalikke puudusi, peab tööstus kaaluma geotermilise energia eeliseid ja puudusi.

6. Maavajadus on suur

Selleks, et geotermilise energia tootmine oleks tulus, on vaja suurt maa-ala.

Geotermilise elektrijaama paigaldamine linna asukohta, kus pindala on oluliselt väiksem, pole sugugi kasulik.

Järeldus

Igal energiaallikal on eelised ja puudused; mõned neist on mõnes riigis tõhusad, kuid teistes mitte.

Selle asemel, et hinnata erinevate taastuvate energiaallikate efektiivsust pealiskaudselt, tuleks neid võrrelda iga ainulaadse koha suhtelise kasu järgi.

Eeldatakse, et globaalne geotermiline energia suudab 800. aastal toota ligikaudu 1300–2050 TWh aastas, panustades 2–3% maailma elektritootmisse, arvestades, et geotermilise energia kasutamine on pidevalt kasvanud 2-kordse kasvutempoga. % aastas, samal ajal kui tegevuskulud on langenud.

Kuigi geotermilisel energial on nii eeliseid kui ka puudusi, jääb see taastuvatele energiaallikatele üleminekul siiski oluliseks komponendiks.

Geotermilise energia eelised ja puudused – KKK

Millised on geotermilise energia eelised?

Nagu eespool selgitatud, on geotermilise energia eelised järgmised

1. Võrreldes tavaliste kütustega, nagu kivisüsi ja muud fossiilkütused, on geotermiline energia keskkonnasõbralikum.
2. Geotermiline energia on taastuv ressurss, mis on saadaval, kuna Maa soojendatud varud täituvad looduslikult, see on nii taastuv kui ka jätkusuutlik.
3. Arvatakse, et geotermilised elektrijaamad suudavad toota märkimisväärsel hulgal energiat vahemikus 0.0035 kuni 2 teravatti.
4. Võrreldes teiste taastuvate energiaallikatega, nagu tuule- ja päikeseenergia, pakub geotermiline energia ühtlast energiavoogu.
5. Kütust ei nõuta, sest geotermiline energia on looduslikult esinev ressurss, erinevalt fossiilkütustest, mis on piiratud ressursid, mida tuleb kaevandada või muul viisil maapinnast kaevandada.
6. Geotermiline energia on praegu ulatuslike uuringute objektiks, mis tähendab, et energiaprotsessi tõhustamiseks töötatakse välja uusi tehnoloogiaid.
7. Traditsioonilise elektrijaama rajamine maksab palju raha. Maasoojuse paigaldamiseks ja korrashoiuks kulub aga vähem raha.
8. Geotermilised soojuspumbasüsteemid tarbivad kütteks ja jahutamiseks 25–30% vähem elektrit kui tavalised kütte- ja jahutussüsteemid.
9. Geotermiline energia loob kogu maailmas palju töökohti.
10. Maasoojusenergia kasutamisel elektri tootmiseks tekib vähem müra.
11. Geotermiline energia vähendab meie sõltuvust energia tootmisel fossiilkütustest.

Lisaks suurendab see energiajulgeolekut. Kui riigil on piisavalt geotermilist energiat, ei pruugi elektrienergia importimine olla vajalik.

Kas geotermiline energia on kallis?

Jah, maasoojus on kallis. Näiteks Ameerika Ühendriikides on põllu ja elektrijaama esialgne maksumus umbes 2500 dollarit paigaldatud kW kohta või võib-olla 3000–5000 dollarit kWe kohta väikese elektrijaama (1 Mwe) kohta. Kasutus- ja hoolduskulud varieeruvad vahemikus 0.01–0.03 dollarit kWh kohta.

Soovitused

• 12 parimat keskkonnatervishoiuametniku ametikohta
  .
• 24 Frakkimise mõju tervisele ja keskkonnale
  .
• Põhjavee saastumine – põhjused, tagajärjed ja ennetamine
  .
• 11 Mulla degradeerumise põhjused
  .
• 7 Siseõhusaaste mõju
  .
• Õhusaaste põhjused Filipiinidel