რუსეთისთვის, დედამიწის სითბოს ენერგია შეიძლება გახდეს მუდმივი, საიმედო წყარო, რომელიც უზრუნველყოფს იაფი და ხელმისაწვდომ ელექტროენერგიას და სითბოს ახალი მაღალი, ეკოლოგიურად სუფთა ტექნოლოგიების გამოყენებით მისი მოპოვებისა და მომხმარებლისთვის მიწოდებისთვის. ეს განსაკუთრებით ეხება ამ მომენტში

წიაღისეული ენერგიის ნედლეულის შეზღუდული რესურსები

ორგანულ ენერგეტიკულ ნედლეულზე მოთხოვნა დიდია ინდუსტრიულ და განვითარებად ქვეყნებში (აშშ, იაპონია, გაერთიანებული ევროპის სახელმწიფოები, ჩინეთი, ინდოეთი და სხვ.). ამავდროულად, ამ ქვეყნებში საკუთარი ნახშირწყალბადის რესურსები ან არასაკმარისია ან რეზერვირებულია და ქვეყანა, მაგალითად, შეერთებული შტატები, ყიდულობს ენერგეტიკულ ნედლეულს საზღვარგარეთ ან ანვითარებს საბადოებს სხვა ქვეყნებში.

რუსეთში, ენერგორესურსებით ერთ-ერთ უმდიდრეს ქვეყანაში, ენერგეტიკის ეკონომიკური მოთხოვნილებები კვლავ კმაყოფილდება ბუნებრივი რესურსების გამოყენების შესაძლებლობებით. თუმცა, წიაღისეული ნახშირწყალბადების მოპოვება წიაღიდან ძალიან სწრაფი ტემპით ხდება. თუ 1940-1960-იან წლებში. ნავთობის მწარმოებელი მთავარი რეგიონები იყო „მეორე ბაქო“ ვოლგასა და ცის-ურალებში, შემდეგ, 1970-იანი წლებიდან და დღემდე, დასავლეთ ციმბირი არის ასეთი ტერიტორია. მაგრამ აქაც კი წიაღისეული ნახშირწყალბადების წარმოების მნიშვნელოვანი შემცირებაა. „მშრალი“ ცენომანური გაზის ეპოქა მიდის. ბუნებრივი აირის წარმოების ფართო განვითარების წინა ეტაპი დასრულდა. მისი მოპოვება ისეთი გიგანტური საბადოებიდან, როგორიცაა მედვეჟიე, ურენგოისკოე და იამბურგსკოე, შეადგენდა შესაბამისად 84, 65 და 50%-ს. დროთა განმავლობაში ასევე მცირდება განვითარებისთვის ხელსაყრელი ნავთობის მარაგების წილი.

ნახშირწყალბადის საწვავის აქტიური მოხმარების გამო მნიშვნელოვნად შემცირდა ნავთობისა და ბუნებრივი აირის ხმელეთზე მარაგი. ახლა მათი ძირითადი რეზერვები კონცენტრირებულია კონტინენტურ შელფზე. და მიუხედავად იმისა, რომ ნავთობისა და გაზის ინდუსტრიის ნედლეულის ბაზა ჯერ კიდევ საკმარისია რუსეთში ნავთობისა და გაზის მოპოვებისთვის საჭირო მოცულობებით, უახლოეს მომავალში იგი მზარდი მოცულობით იქნება უზრუნველყოფილი რთული სამთო და საბადოების განვითარებით. გეოლოგიური პირობები. ამავე დროს, გაიზრდება ნახშირწყალბადების წარმოების ღირებულება.

წიაღიდან მოპოვებული არაგანახლებადი რესურსების უმეტესობა გამოიყენება ელექტროსადგურების საწვავად. უპირველეს ყოვლისა, ეს არის წილი, რომლის წილი საწვავის სტრუქტურაში არის 64%.

რუსეთში ელექტროენერგიის 70% იწარმოება თბოელექტროსადგურებზე. ქვეყნის ენერგეტიკული საწარმოები წლიურად წვავენ დაახლოებით 500 მლნ ტონა კ. ტონა ელექტროენერგიის და სითბოს გამომუშავების მიზნით, ხოლო სითბოს წარმოება მოიხმარს 3-4-ჯერ მეტ ნახშირწყალბადის საწვავს, ვიდრე ელექტროენერგიის გამომუშავებას.

ნახშირწყალბადის ნედლეულის ამ მოცულობის წვის შედეგად მიღებული სითბოს რაოდენობა ასობით ტონა ბირთვული საწვავის გამოყენების ტოლფასია - განსხვავება უზარმაზარია. თუმცა, ბირთვული ენერგია მოითხოვს გარემოსდაცვითი უსაფრთხოების უზრუნველყოფას (ჩერნობილის განმეორების თავიდან ასაცილებლად) და მისი დაცვა შესაძლო ტერორისტული თავდასხმებისგან, ასევე მოძველებული და დახარჯული ატომური ელექტროსადგურების უსაფრთხო და ძვირადღირებული დეკომისია. ურანის აპრობირებული მარაგი მსოფლიოში დაახლოებით 3 მილიონ 400 ათასი ტონაა, მთელი წინა პერიოდისთვის (2007 წლამდე) დაახლოებით 2 მილიონი ტონა იყო მოპოვებული.

RES, როგორც გლობალური ენერგიის მომავალი

ბოლო ათწლეულების განმავლობაში მსოფლიოში გაზრდილი ინტერესი ალტერნატიული განახლებადი ენერგიის წყაროების (RES) მიმართ გამოწვეულია არა მხოლოდ ნახშირწყალბადების საწვავის მარაგების ამოწურვით, არამედ გარემოსდაცვითი პრობლემების გადაჭრის აუცილებლობით. ობიექტური ფაქტორები (წიაღისეული საწვავის და ურანის მარაგი, აგრეთვე ეკოლოგიური ცვლილებები, რომლებიც დაკავშირებულია ტრადიციული ხანძრისა და ბირთვული ენერგიის გამოყენებასთან) და ენერგეტიკის განვითარების ტენდენციები მიუთითებს იმაზე, რომ გარდაუვალია გადასვლა ენერგიის წარმოების ახალ მეთოდებსა და ფორმებზე. უკვე XXI საუკუნის პირველ ნახევარში. იქნება სრული ან თითქმის სრული გადასვლა ენერგიის არატრადიციულ წყაროებზე.

რაც უფრო ადრე მოხდება გარღვევა ამ მიმართულებით, მით უფრო ნაკლებად მტკივნეული იქნება ეს მთელი საზოგადოებისთვის და მით უფრო მომგებიანი იქნება ქვეყნისთვის, სადაც გადამწყვეტი ნაბიჯები გადაიდგმება ამ მიმართულებით.

მსოფლიო ეკონომიკამ უკვე დაადგინა ტრადიციული და ახალი ენერგიის წყაროების რაციონალურ კომბინაციაზე გადასვლის კურსი. 2000 წლისთვის მსოფლიოში ენერგიის მოხმარებამ შეადგინა 18 მილიარდ ტონაზე მეტი საწვავის ექვივალენტი. ტონა, ხოლო ენერგიის მოხმარება 2025 წლისთვის შეიძლება გაიზარდოს 30-38 მილიარდ ტონა საწვავის ექვივალენტამდე. ტონა, პროგნოზის მონაცემებით, 2050 წლისთვის შესაძლებელია 60 მილიარდი ტონა საწვავის ექვივალენტის მოხმარება. ტ) განხილულ პერიოდში მსოფლიო ეკონომიკის განვითარების დამახასიათებელი ტენდენციაა წიაღისეული საწვავის მოხმარების სისტემატური შემცირება და არატრადიციული ენერგორესურსების გამოყენების შესაბამისი ზრდა. დედამიწის თერმული ენერგია მათ შორის ერთ-ერთ პირველ ადგილს იკავებს.

ამჟამად, რუსეთის ფედერაციის ენერგეტიკის სამინისტრომ მიიღო არატრადიციული ენერგიის განვითარების პროგრამა, რომელიც მოიცავს 30 მსხვილ პროექტს სითბოს ტუმბოს ერთეულების (HPU) გამოყენებისთვის, რომელთა მუშაობის პრინციპი ეფუძნება მოხმარებას. დედამიწის დაბალი პოტენციური თერმული ენერგია.

დედამიწის სითბოს და სითბოს ტუმბოების დაბალი პოტენციური ენერგია

დედამიწის სითბოს დაბალი პოტენციური ენერგიის წყაროებია მზის გამოსხივება და ჩვენი პლანეტის გახურებული ნაწლავების თერმული გამოსხივება. დღეისათვის, ასეთი ენერგიის გამოყენება ენერგიის ერთ-ერთი ყველაზე დინამიურად განვითარებადი სფეროა, რომელიც ეფუძნება განახლებადი ენერგიის წყაროებს.

დედამიწის სითბო შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა ტიპის შენობებსა და ნაგებობებში გათბობისთვის, ცხელი წყლით მომარაგებისთვის, კონდიცირების (გაგრილების), ასევე ზამთრის სეზონზე ტრასების გასათბობად, ყინვის თავიდან ასაცილებლად, მინდვრების გასათბობად ღია სტადიონებზე და ა.შ. სისტემის ინგლისურენოვან ტექნიკურ ლიტერატურაში, რომელიც იყენებს დედამიწის სითბოს გათბობისა და კონდიცირების სისტემებში, მოიხსენიება როგორც GHP - "გეოთერმული სითბოს ტუმბოები" (გეოთერმული სითბოს ტუმბოები). ცენტრალური და ჩრდილოეთ ევროპის ქვეყნების კლიმატური მახასიათებლები, რომლებიც შეერთებულ შტატებთან და კანადასთან ერთად დედამიწის დაბალი ხარისხის სითბოს გამოყენების ძირითად ზონებს წარმოადგენენ, ამას ძირითადად გათბობის მიზნით განსაზღვრავს; ჰაერის გაგრილება, თუნდაც ზაფხულში, შედარებით იშვიათად არის საჭირო. ამიტომ, აშშ-სგან განსხვავებით, ევროპის ქვეყნებში სითბოს ტუმბოები ძირითადად გათბობის რეჟიმში მუშაობს. აშშ-ში მათ უფრო ხშირად იყენებენ ჰაერის გათბობის სისტემებში ვენტილაციასთან ერთად, რაც საშუალებას იძლევა გარე ჰაერის როგორც გათბობა, ასევე გაგრილება. ევროპის ქვეყნებში სითბოს ტუმბოები ჩვეულებრივ გამოიყენება წყლის გათბობის სისტემებში. ვინაიდან მათი ეფექტურობა იზრდება აორთქლებასა და კონდენსატორს შორის ტემპერატურის სხვაობის შემცირებით, იატაკის გათბობის სისტემები ხშირად გამოიყენება შენობების გასათბობად, რომლებშიც ცირკულირებს შედარებით დაბალი ტემპერატურის (35–40 ° C) გამაგრილებელი.

დედამიწის სითბოს დაბალი პოტენციური ენერგიის გამოყენების სისტემების ტიპები

ზოგადად, დედამიწის სითბოს დაბალი პოტენციური ენერგიის გამოყენების ორი ტიპის სისტემა შეიძლება გამოიყოს:

- ღია სისტემები: დაბალი ხარისხის თერმული ენერგიის წყაროდ გამოიყენება მიწისქვეშა წყლები, რომლებიც მიეწოდება უშუალოდ სითბოს ტუმბოებს;

- დახურული სისტემები: სითბოს გადამცვლელები განლაგებულია ნიადაგის მასივში; როდესაც მიწაზე დაბალი ტემპერატურის მქონე გამაგრილებელი ცირკულირებს მათში, თერმული ენერგია "ამოღებულია" მიწიდან და გადადის სითბოს ტუმბოს აორთქლებაზე (ან როდესაც გამოიყენება გრუნტთან შედარებით მაღალი ტემპერატურის მქონე გამაგრილებელი, ის გაცივდება. ).

ღია სისტემების ნაკლოვანებები არის ის, რომ ჭაბურღილები საჭიროებენ შენარჩუნებას. გარდა ამისა, ასეთი სისტემების გამოყენება ყველა სფეროში შეუძლებელია. ნიადაგისა და მიწისქვეშა წყლების ძირითადი მოთხოვნები შემდეგია:

- ნიადაგის საკმარისი წყალგამტარობა, რაც იძლევა წყლის რეზერვების შევსების საშუალებას;

- მიწისქვეშა წყლების კარგი ქიმია (მაგ. რკინის დაბალი შემცველობა) მილების მასშტაბის და კოროზიის პრობლემების თავიდან ასაცილებლად.

დედამიწის სითბოს დაბალი პოტენციური ენერგიის გამოყენების დახურული სისტემები

დახურული სისტემები ჰორიზონტალური და ვერტიკალურია (სურათი 1).

ბრინჯი. 1. გეოთერმული თბოტუმბოს დამონტაჟების სქემა: ა - ჰორიზონტალური

და ბ - ვერტიკალური გრუნტის სითბოს გადამცვლელები.

ჰორიზონტალური გრუნტის სითბოს გადამცვლელი

დასავლეთ და ცენტრალური ევროპის ქვეყნებში, გრუნტის ჰორიზონტალური სითბოს გადამცვლელები, როგორც წესი, ცალკეული მილებია, რომლებიც შედარებით მჭიდროდ არის განლაგებული და ერთმანეთთან სერიულად ან პარალელურად დაკავშირებული (ნახ. 2).

ბრინჯი. 2. ჰორიზონტალური გრუნტის სითბოს გადამცვლელები: ა - თანმიმდევრული და

ბ - პარალელური კავშირი.

იმ ადგილის არეალის გადასარჩენად, სადაც სითბო ამოღებულია, შემუშავებულია სითბოს გადამცვლელების გაუმჯობესებული ტიპები, მაგალითად, სითბოს გადამცვლელები სპირალის სახით (ნახ. 3), რომელიც მდებარეობს ჰორიზონტალურად ან ვერტიკალურად. სითბოს გადამცვლელების ეს ფორმა გავრცელებულია აშშ-ში.

უძველესი დროიდან ადამიანებმა იცოდნენ გიგანტური ენერგიის სპონტანური გამოვლინებების შესახებ, რომლებიც იმალება დედამიწის ნაწლავებში. კაცობრიობის მეხსიერება ინახავს ლეგენდებს ვულკანური კატასტროფული ამოფრქვევების შესახებ, რომლებმაც მილიონობით ადამიანის სიცოცხლე შეიწირა, ამოუცნობად შეცვალა დედამიწის მრავალი ადგილის გარეგნობა. შედარებით პატარა ვულკანის ამოფრქვევის ძალაც კი კოლოსალურია, ის ბევრჯერ აღემატება ადამიანის ხელით შექმნილი უდიდესი ელექტროსადგურების ძალას. მართალია, არ არის საჭირო ვულკანური ამოფრქვევის ენერგიის უშუალო გამოყენებაზე საუბარი: ადამიანებს ჯერ არ აქვთ შესაძლებლობა, შეაჩერონ ეს თავშეკავებული ელემენტი და, საბედნიეროდ, ეს ამოფრქვევები საკმაოდ იშვიათი მოვლენაა. მაგრამ ეს არის დედამიწის ნაწლავებში ჩამალული ენერგიის გამოვლინებები, როდესაც ამ ამოუწურავი ენერგიის მხოლოდ მცირე ნაწილი პოულობს გამოსავალს ვულკანების ცეცხლმოკიდებული ხვრელებით.

პატარა ევროპული ქვეყანა ისლანდია („ყინულის ქვეყანა“ პირდაპირი თარგმანით) სრულად თვითკმარია პომიდორში, ვაშლში და ბანანშიც კი! მრავალი ისლანდიური სათბური იკვებება დედამიწის სითბოთი, ისლანდიაში პრაქტიკულად არ არსებობს ენერგიის სხვა ადგილობრივი წყაროები. მაგრამ ეს ქვეყანა ძალიან მდიდარია ცხელი წყაროები და ცნობილი გეიზერები - ცხელი წყლის შადრევნები,მიწიდან გამოქცეული ქრონომეტრის სიზუსტით. და მიუხედავად იმისა, რომ ისლანდიელებს არ აქვთ პრიორიტეტი მიწისქვეშა წყაროების სითბოს გამოყენებაში (ძველ რომაელებსაც კი მიწიდან წყალი მიჰქონდათ ცნობილ აბანოებში - კარაკალას აბანოებში), ამ პატარა ჩრდილოეთ ქვეყნის მკვიდრნი მიწისქვეშა ქვაბის სახლი ძალიან ინტენსიურად მუშაობს. დედაქალაქი რეიკიავიკი, სადაც ქვეყნის მოსახლეობის ნახევარი ცხოვრობს, მხოლოდ მიწისქვეშა წყაროებით თბება. რეიკიავიკი იდეალური საწყისი წერტილია ისლანდიის შესასწავლად: აქედან შეგიძლიათ იმოგზაუროთ ყველაზე საინტერესო და მრავალფეროვანი ექსკურსიებით ამ უნიკალური ქვეყნის ნებისმიერ კუთხეში: გეიზერები, ვულკანები, ჩანჩქერები, რიოლიტის მთები, ფიორდები... ყველგან რეიკიავიკში იგრძნობთ თავს სუფთად. ENERGY - გეიზერების თერმული ენერგია, რომელიც გამოედინება მიწისქვეშეთში, სისუფთავის ენერგია და იდეალურად მწვანე ქალაქის სივრცე, რეიკიავიკის მხიარული და ცეცხლგამჩენი ღამის ცხოვრების ენერგია მთელი წლის განმავლობაში.

მაგრამ არა მხოლოდ გასათბობად ადამიანები იღებენ ენერგიას დედამიწის სიღრმიდან. მიწისქვეშა ცხელი წყაროების გამოყენებით ელექტროსადგურები უკვე დიდი ხანია ფუნქციონირებს.პირველი ასეთი ელექტროსადგური, ჯერ კიდევ ძალიან დაბალი სიმძლავრის, აშენდა 1904 წელს იტალიის პატარა ქალაქ ლარდერელოში, ფრანგი ინჟინრის ლარდერელის სახელით, რომელმაც ჯერ კიდევ 1827 წელს შეადგინა პროექტი ამ მხარეში მრავალი ცხელი წყაროს გამოყენებისთვის. თანდათანობით, ელექტროსადგურის სიმძლავრე გაიზარდა, უფრო და უფრო მეტი ახალი აგრეგატი შევიდა ექსპლუატაციაში, გამოიყენებოდა ცხელი წყლის ახალი წყაროები და დღეს სადგურის სიმძლავრე უკვე მიაღწია შთამბეჭდავ მნიშვნელობას - 360 ათას კილოვატს. ახალ ზელანდიაში ასეთი ელექტროსადგური არის ვაირაკეის რეგიონში, მისი სიმძლავრე 160 000 კილოვატია. გეოთერმული ქარხანა, რომლის სიმძლავრეა 500 000 კილოვატი, აწარმოებს ელექტროენერგიას აშშ-ში, სან-ფრანცისკოდან 120 კილომეტრში.

გეოთერმული ენერგია

უძველესი დროიდან ადამიანებმა იცოდნენ გიგანტური ენერგიის სპონტანური გამოვლინებების შესახებ, რომლებიც იმალება დედამიწის ნაწლავებში. კაცობრიობის მეხსიერება ინახავს ლეგენდებს ვულკანური კატასტროფული ამოფრქვევების შესახებ, რომლებმაც მილიონობით ადამიანის სიცოცხლე შეიწირა, ამოუცნობად შეცვალა დედამიწის მრავალი ადგილის გარეგნობა. შედარებით პატარა ვულკანის ამოფრქვევის ძალაც კი კოლოსალურია, ის ბევრჯერ აღემატება ადამიანის ხელით შექმნილი უდიდესი ელექტროსადგურების ძალას. მართალია, ვულკანური ამოფრქვევის ენერგიის უშუალო გამოყენებაზე ლაპარაკი არ არის საჭირო - ჯერჯერობით ადამიანებს არ აქვთ შესაძლებლობა შეაჩერონ ეს თავდაუზოგავი ელემენტი და, საბედნიეროდ, ეს ამოფრქვევები საკმაოდ იშვიათი მოვლენაა. მაგრამ ეს არის დედამიწის ნაწლავებში ჩამალული ენერგიის გამოვლინებები, როდესაც ამ ამოუწურავი ენერგიის მხოლოდ მცირე ნაწილი პოულობს გამოსავალს ვულკანების ცეცხლმოკიდებული ხვრელებით.

გეიზერი არის ცხელი წყარო, რომელიც აფრქვევს წყალს რეგულარულ ან არარეგულარულ სიმაღლეებზე, როგორც შადრევანი. სახელწოდება მომდინარეობს ისლანდიური სიტყვიდან, რომელიც ნიშნავს "სხმას". გეიზერების გამოჩენა მოითხოვს გარკვეულ ხელსაყრელ გარემოს, რომელიც იქმნება დედამიწის მხოლოდ რამდენიმე ადგილას, რაც იწვევს მათ საკმაოდ იშვიათ არსებობას. გეიზერების თითქმის 50% მდებარეობს Yellowstone National Park-ში (აშშ). გეიზერის აქტივობა შესაძლოა შეწყდეს ნაწლავებში ცვლილებების, მიწისძვრების და სხვა ფაქტორების გამო. გეიზერის მოქმედება გამოწვეულია წყლის შეხებით მაგმასთან, რის შემდეგაც წყალი სწრაფად თბება და გეოთერმული ენერგიის ზემოქმედებით, ძალით ისროლება ზევით. ამოფრქვევის შემდეგ გეიზერში წყალი თანდათან კლებულობს, უკან იღვრება მაგმაში და ისევ იღვრება. სხვადასხვა გეიზერების ამოფრქვევის სიხშირე რამდენიმე წუთიდან რამდენიმე საათამდე მერყეობს. გეიზერის მუშაობისთვის მაღალი ენერგიის საჭიროება მათი იშვიათობის მთავარი მიზეზია. ვულკანურ ადგილებში შეიძლება იყოს ცხელი წყაროები, ტალახის ვულკანები, ფუმაროლები, მაგრამ ძალიან ცოტაა ადგილი, სადაც გეიზერები გვხვდება. ფაქტია, რომ მაშინაც კი, თუ ვულკანის აქტივობის ადგილზე გეიზერი ჩამოყალიბდა, შემდგომი ამოფრქვევები გაანადგურებს დედამიწის ზედაპირს და შეცვლის მის მდგომარეობას, რაც გამოიწვევს გეიზერის გაქრობას.

დედამიწის ენერგია (გეოთერმული ენერგია) ემყარება დედამიწის ბუნებრივი სითბოს გამოყენებას. დედამიწის ნაწლავები სავსეა ენერგიის კოლოსალური, თითქმის ამოუწურავი წყაროებით. ჩვენს პლანეტაზე შიდა სითბოს წლიური გამოსხივება არის 2,8 * 1014 მილიარდი კვტ.სთ. ის მუდმივად კომპენსირდება დედამიწის ქერქში ზოგიერთი იზოტოპის რადიოაქტიური დაშლით.

გეოთერმული ენერგიის წყაროები შეიძლება იყოს ორი ტიპის. პირველი ტიპია ბუნებრივი სითბოს მატარებლების მიწისქვეშა აუზები - ცხელი წყალი (ჰიდროთერმული წყაროები), ან ორთქლი (ორთქლის თერმული წყაროები), ან ორთქლის წყლის ნარევი. არსებითად, ეს არის უშუალოდ გამოსაყენებლად მზა "მიწისქვეშა ქვაბები", საიდანაც შესაძლებელია წყლის ან ორთქლის ამოღება ჩვეულებრივი ჭაბურღილების გამოყენებით. მეორე ტიპი არის ცხელი ქანების სიცხე. ასეთ ჰორიზონტებში წყლის გადატუმბვით, ასევე შესაძლებელია ორთქლის ან ზედმეტად გაცხელებული წყლის მიღება ენერგეტიკული მიზნებისთვის შემდგომი გამოყენებისთვის.

მაგრამ ორივე გამოყენების შემთხვევაში, მთავარი მინუსი არის, ალბათ, გეოთერმული ენერგიის ძალიან დაბალი კონცენტრაცია. თუმცა, თავისებური გეოთერმული ანომალიების ფორმირების ადგილებში, სადაც ცხელი წყაროები ან ქანები შედარებით ახლოსაა ზედაპირთან და სადაც ტემპერატურა 30-40 °C-ით იზრდება ყოველ 100 მ-ზე, გეოთერმული ენერგიის კონცენტრაციამ შეიძლება შექმნას პირობები მისი ეკონომიკური გამოყენებისთვის. წყლის, ორთქლის ან ორთქლის წყლის ნარევის ტემპერატურის მიხედვით, გეოთერმული წყაროები იყოფა დაბალ და საშუალო ტემპერატურად (130 - 150 ° C-მდე ტემპერატურით) და მაღალ ტემპერატურად (150 ° -ზე მეტი). მათი გამოყენების ბუნება დიდწილად დამოკიდებულია ტემპერატურაზე.

შეიძლება ითქვას, რომ გეოთერმულ ენერგიას ოთხი სასარგებლო თვისება აქვს.

ჯერ ერთი, მისი რეზერვები პრაქტიკულად ამოუწურავია. 70-იანი წლების ბოლოს შეფასებით, 10 კმ სიღრმეზე, ისინი შეადგენს ღირებულებას, რომელიც 3,5 ათასჯერ აღემატება ტრადიციული ტიპის მინერალური საწვავის მარაგს.

მეორეც, გეოთერმული ენერგია საკმაოდ გავრცელებულია. მისი კონცენტრაცია ძირითადად დაკავშირებულია აქტიური სეისმური და ვულკანური აქტივობის სარტყლებთან, რომლებსაც უჭირავთ დედამიწის ფართობის 1/10. ამ სარტყლებში შეიძლება გამოირჩეოდეს რამდენიმე ყველაზე პერსპექტიული „გეოთერმული რეგიონი“, რომელთა მაგალითებია კალიფორნია აშშ-ში, ახალი ზელანდია, იაპონია, ისლანდია, კამჩატკა და ჩრდილოეთ კავკასია რუსეთში. მხოლოდ ყოფილ სსრკ-ში, 90-იანი წლების დასაწყისისთვის, გაიხსნა ცხელი წყლისა და ორთქლის დაახლოებით 50 მიწისქვეშა აუზი.

მესამე, გეოთერმული ენერგიის გამოყენება არ საჭიროებს დიდ ხარჯებს, რადგან. ამ შემთხვევაში, ჩვენ ვსაუბრობთ უკვე „გამოყენებისთვის მზა“, თავად ბუნების მიერ შექმნილ ენერგიის წყაროებზე.

და ბოლოს, მეოთხე, გეოთერმული ენერგია ეკოლოგიურად სრულიად უვნებელია და არ აბინძურებს გარემოს.

ადამიანი დიდი ხანია იყენებს დედამიწის შიდა სითბოს ენერგიას (გავიხსენოთ ცნობილი რომაული აბანოები), მაგრამ მისი კომერციული გამოყენება დაიწყო მხოლოდ ჩვენი საუკუნის 20-იან წლებში იტალიაში პირველი გეოელექტროსადგურების მშენებლობით, შემდეგ კი. სხვა ქვეყნებში. 1980-იანი წლების დასაწყისისთვის მსოფლიოში ფუნქციონირებდა დაახლოებით 20 ასეთი სადგური, რომელთა საერთო სიმძლავრე იყო 1,5 მილიონი კვტ. მათგან ყველაზე დიდი არის გეიზერის სადგური აშშ-ში (500 ათასი კვტ).

გეოთერმული ენერგია გამოიყენება ელექტროენერგიის, სახლების, სათბურების გასათბობად და ა.შ. სითბოს მატარებლად გამოიყენება მშრალი ორთქლი, ზედმეტად გაცხელებული წყალი ან ნებისმიერი სითბოს მატარებელი დაბალი დუღილის წერტილით (ამიაკი, ფრეონი და სხვ.).

გეოთერმული ენერგია- ეს არის სითბოს ენერგია, რომელიც გამოიყოფა დედამიწის შიდა ზონებიდან ასობით მილიონი წლის განმავლობაში. გეოლოგიური და გეოფიზიკური კვლევების მიხედვით, დედამიწის ბირთვში ტემპერატურა აღწევს 3000-6000 °C, თანდათან კლებულობს პლანეტის ცენტრიდან მისი ზედაპირის მიმართულებით. ათასობით ვულკანის ამოფრქვევა, დედამიწის ქერქის ბლოკების მოძრაობა, მიწისძვრები მოწმობს დედამიწის ძლიერი შინაგანი ენერგიის მოქმედებას. მეცნიერები თვლიან, რომ ჩვენი პლანეტის თერმული ველი განპირობებულია მის სიღრმეში რადიოაქტიური დაშლით, აგრეთვე ბირთვის მატერიის გრავიტაციული განცალკევებით.
პლანეტის ნაწლავების გაცხელების ძირითადი წყაროა ურანი, თორიუმი და რადიოაქტიური კალიუმი. კონტინენტებზე რადიოაქტიური დაშლის პროცესები ძირითადად ხდება დედამიწის ქერქის გრანიტის ფენაში 20-30 კმ ან მეტ სიღრმეზე, ოკეანეებში - ზედა მანტიაში. ვარაუდობენ, რომ დედამიწის ქერქის ფსკერზე 10-15 კმ სიღრმეზე, სავარაუდო ტემპერატურის მნიშვნელობა კონტინენტებზე არის 600-800 ° C, ხოლო ოკეანეებში - 150-200 ° C.
ადამიანს შეუძლია გამოიყენოს გეოთერმული ენერგია მხოლოდ იქ, სადაც ის დედამიწის ზედაპირთან ახლოს იჩენს თავს, ე.ი. ვულკანური და სეისმური აქტივობის ადგილებში. ახლა გეოთერმული ენერგია ეფექტურად გამოიყენება ისეთი ქვეყნების მიერ, როგორიცაა აშშ, იტალია, ისლანდია, მექსიკა, იაპონია, ახალი ზელანდია, რუსეთი, ფილიპინები, უნგრეთი, ელ სალვადორი. აქ დედამიწის შიდა სითბო ზედაპირზე ამოდის ცხელი წყლისა და ორთქლის სახით 300 ° C-მდე ტემპერატურით და ხშირად იფეთქებს როგორც წყაროს (გეიზერების) სიცხე, მაგალითად, ცნობილი გეიზერები. იელოუსტოუნის პარკი აშშ-ში, კამჩატკას გეიზერები, ისლანდია.
გეოთერმული ენერგიის წყაროებიიყოფა მშრალ ცხელ ორთქლზე, სველ ცხელ ორთქლად და ცხელ წყალად. ჭა, რომელიც ენერგიის მნიშვნელოვანი წყაროა ელექტრო რკინიგზასთვის იტალიაში (ლარდერელოსთან ახლოს), 1904 წლიდან იკვებება მშრალი ცხელი ორთქლით. მსოფლიოში კიდევ ორი ​​ცნობილი ადგილი ცხელი მშრალი ორთქლით არის მაცუკავას ველი იაპონიაში და გეიზერის ველი სან-ფრანცისკოს მახლობლად, სადაც გეოთერმული ენერგია ასევე დიდი ხნის განმავლობაში ეფექტურად გამოიყენება. ყველაზე მეტად სველი ცხელი ორთქლის სამყაროში მდებარეობს ახალ ზელანდიაში (ვაირაკეი), ოდნავ ნაკლები სიმძლავრის გეოთერმული ველები - მექსიკაში, იაპონიაში, ელ სალვადორში, ნიკარაგუაში, რუსეთში.
ამრიგად, შეიძლება განვასხვავოთ გეოთერმული ენერგიის რესურსების ოთხი ძირითადი ტიპი:
სითბოს ტუმბოების მიერ გამოყენებული დედამიწის ზედაპირის სითბო;
ორთქლის, ცხელი და თბილი წყლის ენერგორესურსები დედამიწის ზედაპირთან ახლოს, რომლებიც ამჟამად გამოიყენება ელექტროენერგიის წარმოებაში;
დედამიწის ზედაპირის ქვეშ ღრმად კონცენტრირებული სითბო (შესაძლოა წყლის არარსებობის შემთხვევაში);
მაგმის ენერგია და სითბო, რომელიც გროვდება ვულკანების ქვეშ.

გეოთერმული სითბოს რეზერვები (~ 8 * 1030J) 35 მილიარდჯერ აღემატება წლიური ენერგიის მოხმარებას. დედამიწის ქერქის გეოთერმული ენერგიის მხოლოდ 1%-ს (სიღრმე 10 კმ) შეუძლია უზრუნველყოს ენერგიის რაოდენობა, რომელიც 500-ჯერ აღემატება მსოფლიოს ნავთობისა და გაზის ყველა მარაგს. თუმცა, დღეს ამ რესურსების მხოლოდ მცირე ნაწილის გამოყენებაა შესაძლებელი და ეს, პირველ რიგში, ეკონომიკური მიზეზებით არის განპირობებული. გეოთერმული რესურსების სამრეწველო განვითარების დასაწყისი (ცხელი ღრმა წყლების ენერგია და ორთქლი) დაიდო 1916 წელს, როდესაც იტალიაში ამოქმედდა პირველი გეოთერმული ელექტროსადგური 7,5 მგვტ სიმძლავრით. გასული დროის განმავლობაში დაგროვდა მნიშვნელოვანი გამოცდილება გეოთერმული ენერგიის რესურსების პრაქტიკული განვითარების სფეროში. მოქმედი გეოთერმული ელექტროსადგურების (GeoTPP) ჯამური დადგმული სიმძლავრე იყო: 1975 - 1,278 მეგავატი, 1990 წელს - 7,300 მეგავატი. ამ საკითხში უდიდეს პროგრესს მიაღწიეს შეერთებულმა შტატებმა, ფილიპინებმა, მექსიკამ, იტალიამ და იაპონიამ.
GeoTPP-ის ტექნიკური და ეკონომიკური პარამეტრები განსხვავდება საკმაოდ ფართო დიაპაზონში და დამოკიდებულია ტერიტორიის გეოლოგიურ მახასიათებლებზე (ჩამოქცევის სიღრმე, სამუშაო სითხის პარამეტრები, მისი შემადგენლობა და ა.შ.). ექსპლუატაციაში შესული GeoTPP-ების უმრავლესობისთვის, ელექტროენერგიის ღირებულება ნახშირზე მომუშავე თბოსადგურებზე წარმოებული ელექტროენერგიის ღირებულების მსგავსია და შეადგენს 1200 ... 2000 აშშ დოლარს/მგვტ.
ისლანდიაში საცხოვრებელი კორპუსების 80% თბება ცხელი წყლით, რომელიც ამოღებულია ქალაქ რეიკიავიკის ქვეშ მდებარე გეოთერმული ჭებიდან. დასავლეთ შეერთებულ შტატებში, დაახლოებით 180 სახლი და ფერმა თბება გეოთერმული ცხელი წყლით. ექსპერტების აზრით, 1993-2000 წლებში გეოთერმული ენერგიისგან გლობალური ელექტროენერგიის გამომუშავება გაორმაგდა. შეერთებულ შტატებში გეოთერმული სითბოს იმდენი მარაგია, რომ თეორიულად მას შეუძლია უზრუნველყოს 30-ჯერ მეტი ენერგია, ვიდრე ამჟამად სახელმწიფო მოიხმარს.
მომავალში შესაძლებელია მაგმის სითბოს გამოყენება იმ ადგილებში, სადაც ის მდებარეობს დედამიწის ზედაპირთან ახლოს, ისევე როგორც გახურებული კრისტალური ქანების მშრალი სითბო. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, ჭაბურღილები იჭრება რამდენიმე კილომეტრის მანძილზე, ცივ წყალს ამოტუმბავს და ცხელი წყალი უკან ბრუნდება.

საზოგადოების განვითარებასთან და ჩამოყალიბებასთან ერთად კაცობრიობამ დაიწყო ენერგიის მოპოვების უფრო და უფრო თანამედროვე და ამავე დროს ეკონომიური გზების ძიება. ამისთვის დღეს შენდება სხვადასხვა სადგურები, მაგრამ ამავე დროს ფართოდ გამოიყენება დედამიწის წიაღში შემავალი ენერგია. Როგორ გამოიყურება? შევეცადოთ გავერკვეთ.

გეოთერმული ენერგია

უკვე სახელწოდებიდან ირკვევა, რომ იგი წარმოადგენს დედამიწის შინაგან სითბოს. დედამიწის ქერქის ქვეშ არის მაგმის ფენა, რომელიც წარმოადგენს ცეცხლოვან-თხევად სილიკატურ დნობას. კვლევის მონაცემებით, ამ სითბოს ენერგეტიკული პოტენციალი ბევრად აღემატება მსოფლიოს ბუნებრივი აირის მარაგების ენერგიას, ისევე როგორც ნავთობს. ზედაპირზე გამოდის მაგმა - ლავა. უფრო მეტიც, უდიდესი აქტივობა შეიმჩნევა დედამიწის იმ ფენებზე, რომლებზეც ტექტონიკური ფილების საზღვრებია განლაგებული, ასევე, სადაც დედამიწის ქერქი სიმძიმით ხასიათდება. დედამიწის გეოთერმული ენერგია მიიღება შემდეგნაირად: ლავა და პლანეტის წყლის რესურსები კონტაქტშია, რის შედეგადაც წყალი იწყებს მკვეთრ გათბობას. ეს იწვევს გეიზერის ამოფრქვევას, ეგრეთ წოდებული ცხელი ტბების და მიწისქვეშა დინების წარმოქმნას. ანუ სწორედ ბუნების ის ფენომენები, რომელთა თვისებებიც აქტიურად გამოიყენება ენერგიებად.

ხელოვნური გეოთერმული წყაროები

დედამიწის ნაწლავებში არსებული ენერგია გონივრულად უნდა იქნას გამოყენებული. მაგალითად, არსებობს მიწისქვეშა ქვაბების შექმნის იდეა. ამისათვის თქვენ უნდა გაბურღოთ საკმარისი სიღრმის ორი ჭა, რომლებიც დაკავშირებული იქნება ბოლოში. ანუ, გამოდის, რომ გეოთერმული ენერგიის მიღება შესაძლებელია მიწის თითქმის ნებისმიერ კუთხეში ინდუსტრიულად: ცივი წყალი წყალსაცავში ერთი ჭაბურღილის მეშვეობით ჩაიტუმბება, ხოლო მეორის მეშვეობით ცხელი წყალი ან ორთქლი მოიპოვება. ხელოვნური სითბოს წყაროები იქნება მომგებიანი და რაციონალური, თუ მიღებული სითბო უზრუნველყოფს მეტ ენერგიას. ორთქლი შეიძლება გაიგზავნოს ტურბინის გენერატორებში, რომლებიც გამოიმუშავებენ ელექტროენერგიას.

რა თქმა უნდა, მოპოვებული სითბო მხოლოდ მცირე ნაწილია, რაც ხელმისაწვდომია მთლიან რეზერვებში. მაგრამ უნდა გვახსოვდეს, რომ ღრმა სითბო მუდმივად შეივსება ქანების შეკუმშვის, ნაწლავების სტრატიფიკაციის პროცესების გამო. ექსპერტების აზრით, დედამიწის ქერქი აგროვებს სითბოს, რომლის მთლიანი რაოდენობა 5000-ჯერ აღემატება დედამიწის მთლიანი წიაღისეულის კალორიულ ღირებულებას. გამოდის, რომ ასეთი ხელოვნურად შექმნილი გეოთერმული სადგურების მუშაობის დრო შეიძლება შეუზღუდავი იყოს.

წყაროს მახასიათებლები

წყაროები, რომლებიც შესაძლებელს ხდის გეოთერმული ენერგიის მოპოვებას, თითქმის შეუძლებელია სრულად გამოყენება. ისინი არსებობენ მსოფლიოს 60-ზე მეტ ქვეყანაში, ყველაზე მეტი ხმელეთის ვულკანებით წყნარი ოკეანის ვულკანური ცეცხლის რგოლის ტერიტორიაზე. მაგრამ პრაქტიკაში გამოდის, რომ გეოთერმული წყაროები მსოფლიოს სხვადასხვა რეგიონში სრულიად განსხვავებულია მათი თვისებებით, კერძოდ, საშუალო ტემპერატურით, მარილიანობით, აირის შემადგენლობით, მჟავიანობით და ა.შ.

გეიზერები დედამიწაზე ენერგიის წყაროა, რომელთა თავისებურებანი ისაა, რომ ისინი მდუღარე წყალს აფრქვევენ გარკვეული ინტერვალებით. ამოფრქვევის შემდეგ, აუზი თავისუფალი ხდება წყლისგან, მის ფსკერზე შეგიძლიათ იხილოთ არხი, რომელიც ღრმად ჩადის მიწაში. გეიზერები ენერგიის წყაროდ გამოიყენება ისეთ რეგიონებში, როგორიცაა კამჩატკა, ისლანდია, ახალი ზელანდია და ჩრდილოეთ ამერიკა, ხოლო ცალკეული გეიზერები გვხვდება რამდენიმე სხვა რაიონში.

საიდან მოდის ენერგია?

გაუციებელი მაგმა დედამიწის ზედაპირთან ძალიან ახლოს მდებარეობს. მისგან გამოიყოფა აირები და ორთქლები, რომლებიც ამოდის და გადის ბზარებში. მიწისქვეშა წყლებთან შერევით იწვევენ მათ გაცხელებას, თავად გადაიქცევიან ცხელ წყალში, რომელშიც იხსნება მრავალი ნივთიერება. ასეთი წყალი დედამიწის ზედაპირზე გამოიყოფა სხვადასხვა გეოთერმული წყაროების სახით: ცხელი წყაროები, მინერალური წყაროები, გეიზერები და ა.შ. მეცნიერთა აზრით, დედამიწის ცხელი ნაწლავები არის გამოქვაბულები ან კამერები, რომლებიც დაკავშირებულია გადასასვლელებით, ბზარებითა და არხებით. ისინი უბრალოდ ივსება მიწისქვეშა წყლებით და მათთან ძალიან ახლოს არის მაგმა კამერები. ამ ბუნებრივი გზით წარმოიქმნება დედამიწის თერმული ენერგია.

დედამიწის ელექტრული ველი

ბუნებაში არის კიდევ ერთი ალტერნატიული ენერგიის წყარო, რომელიც განახლებადი, ეკოლოგიურად სუფთა და მარტივი გამოსაყენებელია. მართალია, ჯერჯერობით ეს წყარო მხოლოდ შესწავლილია და პრაქტიკაში არ გამოიყენება. ამრიგად, დედამიწის პოტენციური ენერგია დევს მის ელექტრულ ველში. ენერგიის ამ გზით მიღება შესაძლებელია ელექტროსტატიკის ძირითადი კანონების და დედამიწის ელექტრული ველის თავისებურებების შესწავლის საფუძველზე. სინამდვილეში, ჩვენი პლანეტა ელექტრული თვალსაზრისით არის სფერული კონდენსატორი, რომელიც დამუხტულია 300000 ვოლტამდე. მის შიდა სფეროს აქვს უარყოფითი მუხტი, ხოლო გარე - იონოსფერო - დადებითი. არის იზოლატორი. მისი მეშვეობით ხდება იონური და კონვექციური დენების მუდმივი ნაკადი, რომლებიც აღწევს ათასობით ამპერს. თუმცა, პოტენციური განსხვავება ფირფიტებს შორის ამ შემთხვევაში არ მცირდება.

ეს ვარაუდობს, რომ ბუნებაში არსებობს გენერატორი, რომლის როლი არის მუდმივად შეავსოს მუხტების გაჟონვა კონდენსატორის ფირფიტებიდან. ასეთი გენერატორის როლს ასრულებს დედამიწის მაგნიტური ველი, რომელიც ჩვენს პლანეტასთან ერთად ბრუნავს მზის ქარის ნაკადში. დედამიწის მაგნიტური ველის ენერგიის მიღება შესაძლებელია მხოლოდ ენერგიის მომხმარებლის ამ გენერატორთან შეერთებით. ამისათვის თქვენ უნდა დააყენოთ საიმედო საფუძველი.

განახლებადი წყაროები

ვინაიდან ჩვენი პლანეტის მოსახლეობა სტაბილურად იზრდება, ჩვენ გვჭირდება უფრო და უფრო მეტი ენერგია მოსახლეობის უზრუნველსაყოფად. დედამიწის ნაწლავებში შემავალი ენერგია შეიძლება ძალიან განსხვავებული იყოს. მაგალითად, არსებობს განახლებადი წყაროები: ქარი, მზის და წყლის ენერგია. ისინი ეკოლოგიურად სუფთაა და ამიტომ შეგიძლიათ მათი გამოყენება გარემოს ზიანის მიყენების შიშის გარეშე.

წყლის ენერგია

ეს მეთოდი გამოიყენება მრავალი საუკუნის განმავლობაში. დღეს აშენდა დიდი რაოდენობით კაშხლები და რეზერვუარები, რომლებშიც წყალი გამოიყენება ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად. ამ მექანიზმის მუშაობის არსი მარტივია: მდინარის დინების გავლენით ბრუნავს ტურბინების ბორბლები, შესაბამისად, წყლის ენერგია გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად.

დღეისათვის არსებობს დიდი რაოდენობით ჰიდროელექტროსადგურები, რომლებიც წყლის ნაკადის ენერგიას ელექტროენერგიად გარდაქმნიან. ამ მეთოდის თავისებურება ის არის, რომ ის განახლებადია, შესაბამისად, ასეთ დიზაინებს დაბალი ღირებულება აქვს. სწორედ ამიტომ, მიუხედავად იმისა, რომ ჰიდროელექტროსადგურების მშენებლობას საკმაოდ დიდი დრო სჭირდება და თავად პროცესი ძალიან ძვირი ჯდება, მიუხედავად ამისა, ეს ობიექტები მნიშვნელოვნად აჯობებს ელექტროინტენსიურ ინდუსტრიებს.

მზის ენერგია: თანამედროვე და პერსპექტიული

მზის ენერგია მიიღება მზის პანელების გამოყენებით, მაგრამ თანამედროვე ტექნოლოგიები ამისთვის ახალი მეთოდების გამოყენების საშუალებას იძლევა. მსოფლიოში ყველაზე დიდი სისტემა კალიფორნიის უდაბნოშია აგებული. ის სრულად უზრუნველყოფს ენერგიით 2000 სახლს. დიზაინი მუშაობს შემდეგნაირად: მზის სხივები აირეკლება სარკეებიდან, რომლებიც მიმართულია ცენტრალური წყლის ქვაბისკენ. ადუღდება და იქცევა ორთქლად, რომელიც აქცევს ტურბინას. ის, თავის მხრივ, დაკავშირებულია ელექტრო გენერატორთან. ქარი ასევე შეიძლება გამოვიყენოთ როგორც ენერგია, რომელსაც დედამიწა გვაძლევს. ქარი აფრქვევს იალქნებს, აქცევს ქარის წისქვილებს. ახლა კი მისი დახმარებით შეგიძლიათ შექმნათ მოწყობილობები, რომლებიც გამოიმუშავებენ ელექტრო ენერგიას. ქარის წისქვილის პირების ბრუნვით ის ამოძრავებს ტურბინის ლილვს, რომელიც, თავის მხრივ, დაკავშირებულია ელექტრო გენერატორთან.

დედამიწის შიდა ენერგია

ის გაჩნდა რამდენიმე პროცესის შედეგად, რომელთაგან მთავარია აკრეცია და რადიოაქტიურობა. მეცნიერთა აზრით, დედამიწისა და მისი მასის ფორმირება მოხდა რამდენიმე მილიონი წლის განმავლობაში და ეს მოხდა პლანეტების წარმოქმნის გამო. ისინი ერთმანეთს ეწეოდნენ, შესაბამისად, დედამიწის მასა სულ უფრო და უფრო გაიზარდა. მას შემდეგ, რაც ჩვენმა პლანეტამ დაიწყო თანამედროვე მასა, მაგრამ ჯერ კიდევ მოკლებული იყო ატმოსფეროსგან, მასზე მეტეორიული და ასტეროიდების სხეულები დაუბრკოლებლად დაეცა. ამ პროცესს უბრალოდ აკრეცია ჰქვია და ამან გამოიწვია ის, რომ გამოვიდა მნიშვნელოვანი გრავიტაციული ენერგია. და რაც უფრო დიდი სხეულები მოხვდება პლანეტაზე, მით უფრო დიდი რაოდენობით ენერგია იხსნება დედამიწის ნაწლავებში.

ამ გრავიტაციულმა დიფერენციაციამ გამოიწვია ის ფაქტი, რომ ნივთიერებებმა დაიწყეს გამოყოფა: მძიმე ნივთიერებები უბრალოდ ჩაიძირა, ხოლო მსუბუქი და აქროლადი ნივთიერებები ცურავდა. დიფერენციაცია ასევე იმოქმედა გრავიტაციული ენერგიის დამატებით გამოყოფაზე.

ატომური ენერგია

დედამიწის ენერგიის გამოყენება შეიძლება სხვადასხვა გზით მოხდეს. მაგალითად, ატომური ელექტროსადგურების მშენებლობის დახმარებით, როდესაც თერმული ენერგია გამოიყოფა ატომური ნივთიერების უმცირესი ნაწილაკების დაშლის გამო. ძირითადი საწვავი არის ურანი, რომელიც შეიცავს დედამიწის ქერქში. ბევრს მიაჩნია, რომ ენერგიის მოპოვების ეს მეთოდი ყველაზე პერსპექტიულია, მაგრამ მისი გამოყენება უამრავ პრობლემასთან არის დაკავშირებული. პირველი, ურანი ასხივებს რადიაციას, რომელიც კლავს ყველა ცოცხალ ორგანიზმს. გარდა ამისა, თუ ეს ნივთიერება მოხვდება ნიადაგში ან ატმოსფეროში, მაშინ მოხდება ნამდვილი ადამიანის მიერ შექმნილი კატასტროფა. ჩერნობილის ატომურ ელექტროსადგურზე მომხდარი ავარიის სამწუხარო შედეგებს დღემდე განვიცდით. საშიშროება მდგომარეობს იმაში, რომ რადიოაქტიური ნარჩენები შეიძლება დაემუქროს ყველა ცოცხალ არსებას ძალიან, ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში, ათასწლეულების განმავლობაში.

ახალი დრო - ახალი იდეები

რა თქმა უნდა, ხალხი ამით არ ჩერდება და ყოველწლიურად სულ უფრო მეტი მცდელობა ხდება ენერგიის მისაღებად ახალი გზების პოვნა. თუ დედამიწის სითბოს ენერგია მიიღება საკმაოდ მარტივად, მაშინ ზოგიერთი მეთოდი არც ისე მარტივია. მაგალითად, როგორც ენერგიის წყარო, სავსებით შესაძლებელია ბიოლოგიური გაზის გამოყენება, რომელიც მიიღება ნარჩენების გახრწნის დროს. მისი გამოყენება შესაძლებელია სახლების და წყლის გასათბობად.

ისინი სულ უფრო და უფრო შენდება, როდესაც წყალსაცავების პირებზე დგას კაშხლები და ტურბინები, რომლებიც ამოძრავებს ადიდებულმა და დინებამ, შესაბამისად, მიიღება ელექტროენერგია.

ნაგვის წვა, ენერგიას ვიღებთ

კიდევ ერთი მეთოდი, რომელიც უკვე გამოიყენება იაპონიაში, არის ინსინერატორების შექმნა. დღეს ისინი შენდება ინგლისში, იტალიაში, დანიაში, გერმანიაში, საფრანგეთში, ნიდერლანდებსა და აშშ-ში, მაგრამ მხოლოდ იაპონიაში დაიწყეს ამ საწარმოების გამოყენება არა მხოლოდ მათი დანიშნულებისამებრ, არამედ ელექტროენერგიის წარმოებისთვის. ადგილობრივ ქარხნებში მთელი ნაგვის 2/3 იწვება, ხოლო ქარხნები აღჭურვილია ორთქლის ტურბინებით. შესაბამისად, ისინი სითბოს და ელექტროენერგიას აწვდიან მიმდებარე ტერიტორიებს. ამასთან, ხარჯების მხრივ, ასეთი საწარმოს აშენება გაცილებით მომგებიანია, ვიდრე თბოელექტროსადგურის აშენება.

უფრო მაცდურია დედამიწის სითბოს გამოყენების პერსპექტივა, სადაც კონცენტრირებულია ვულკანები. ამ შემთხვევაში, არ იქნება საჭირო დედამიწის ზედმეტად ღრმად გაბურღვა, რადგან უკვე 300-500 მეტრის სიღრმეზე ტემპერატურა ორჯერ მაინც მაღალი იქნება წყლის დუღილის ტემპერატურაზე.

არსებობს ელექტროენერგიის გამომუშავების ისეთი გზაც, რადგან წყალბადი - უმარტივესი და მსუბუქი ქიმიური ელემენტი - შეიძლება ჩაითვალოს იდეალურ საწვავად, რადგან სწორედ იქ არის წყალი. თუ წყალბადს დაწვავთ, შეგიძლიათ მიიღოთ წყალი, რომელიც იშლება ჟანგბადად და წყალბადად. წყალბადის ალი თავისთავად უვნებელია, ანუ გარემოსთვის ზიანი არ იქნება. ამ ელემენტის თავისებურება ის არის, რომ მას აქვს მაღალი კალორიული ღირებულება.

რა არის მომავალში?

რა თქმა უნდა, დედამიწის მაგნიტური ველის ენერგია ან ის, რაც მიიღება ატომურ ელექტროსადგურებში, სრულად ვერ დააკმაყოფილებს კაცობრიობის ყველა საჭიროებას, რომელიც ყოველწლიურად იზრდება. თუმცა, ექსპერტები ამბობენ, რომ შეშფოთების საფუძველი არ არსებობს, რადგან პლანეტის საწვავის რესურსები ჯერ კიდევ საკმარისია. უფრო მეტიც, სულ უფრო მეტი ახალი წყარო გამოიყენება, ეკოლოგიურად სუფთა და განახლებადი.

გარემოს დაბინძურების პრობლემა რჩება და ის კატასტროფულად სწრაფად იზრდება. მავნე გამონაბოლქვის რაოდენობა სცილდება მასშტაბებს, შესაბამისად, ჰაერი, რომელსაც ჩვენ ვსუნთქავთ, მავნეა, წყალს აქვს საშიში მინარევები და ნიადაგი თანდათანობით იშლება. სწორედ ამიტომ, ძალზე მნიშვნელოვანია ისეთი ფენომენის დროული შესწავლა, როგორიცაა ენერგია დედამიწის ნაწლავებში, რათა მოძებნოთ გზები წიაღისეული საწვავის საჭიროების შესამცირებლად და არატრადიციული ენერგიის წყაროების უფრო აქტიური გამოყენებისთვის.

ტექნიკურ მეცნიერებათა დოქტორი ᲖᲔ. ვფიცავ, პროფესორო,
რუსეთის ტექნოლოგიურ მეცნიერებათა აკადემიის აკადემიკოსი, მოსკოვი

ბოლო ათწლეულების განმავლობაში, მსოფლიო განიხილავს დედამიწის ღრმა სითბოს ენერგიის უფრო ეფექტურად გამოყენების მიმართულებას, რათა ნაწილობრივ შეცვალოს ბუნებრივი აირი, ნავთობი და ქვანახშირი. ეს შესაძლებელი გახდება არა მხოლოდ მაღალი გეოთერმული პარამეტრების მქონე რაიონებში, არამედ მსოფლიოს ნებისმიერ რაიონში საინექციო და წარმოების ჭაბურღილების ბურღვისა და მათ შორის ცირკულაციის სისტემების შექმნისას.

ბოლო ათწლეულების განმავლობაში მსოფლიოში ალტერნატიული ენერგიის წყაროებისადმი გაზრდილი ინტერესი გამოწვეულია ნახშირწყალბადების საწვავის მარაგების ამოწურვით და რიგი გარემოსდაცვითი პრობლემების გადაჭრის აუცილებლობით. ობიექტური ფაქტორები (წიაღისეული საწვავის და ურანის რეზერვები, ასევე ტრადიციული ხანძრისა და ატომური ენერგიით გამოწვეული გარემოს ცვლილებები) საშუალებას გვაძლევს ვამტკიცოთ, რომ ენერგიის წარმოების ახალ მეთოდებსა და ფორმებზე გადასვლა გარდაუვალია.

მსოფლიო ეკონომიკა ამჟამად მიდის ტრადიციული და ახალი ენერგიის წყაროების რაციონალურ კომბინაციაზე გადასვლაზე. დედამიწის სიცხე მათ შორის ერთ-ერთ პირველ ადგილს იკავებს.

გეოთერმული ენერგიის რესურსები იყოფა ჰიდროგეოლოგიურ და პეტროგეოთერმულად. მათგან პირველი წარმოდგენილია სითბოს მატარებლებით (შეადგენს მთლიანი გეოთერმული ენერგიის რესურსების მხოლოდ 1%-ს) - მიწისქვეშა წყლები, ორთქლი და ორთქლი-წყლის ნარევები. მეორე არის გეოთერმული ენერგია, რომელიც შეიცავს ცხელ ქანებს.

ბუნებრივი ორთქლისა და გეოთერმული წყლების მოპოვებისთვის ჩვენს ქვეყანაში და მის ფარგლებს გარეთ გამოყენებული შადრევნების ტექნოლოგია (თვითდაღვრა) მარტივია, მაგრამ არაეფექტური. თვითდინების ჭაბურღილების დაბალი დინების სიჩქარით, მათი სითბოს წარმოებას შეუძლია ბურღვის ხარჯების ანაზღაურება მხოლოდ გეოთერმული რეზერვუარების არაღრმა სიღრმეზე, მაღალი ტემპერატურით თერმული ანომალიების ადგილებში. ბევრ ქვეყანაში ასეთი ჭაბურღილების მომსახურების ვადა 10 წელსაც კი არ აღწევს.

ამავდროულად, გამოცდილება ადასტურებს, რომ ბუნებრივი ორთქლის ზედაპირული კოლექტორების არსებობის პირობებში, გეოთერმული ელექტროსადგურის მშენებლობა გეოთერმული ენერგიის გამოყენების ყველაზე მომგებიანი ვარიანტია. ასეთი გეოტესების ფუნქციონირებამ აჩვენა მათი კონკურენტუნარიანობა სხვა ტიპის ელექტროსადგურებთან შედარებით. ამიტომ, გეოთერმული წყლებისა და ორთქლის ჰიდროთერმების რეზერვების გამოყენება ჩვენს ქვეყანაში კამჩატკის ნახევარკუნძულზე და კურილის ჯაჭვის კუნძულებზე, ჩრდილოეთ კავკასიის რეგიონებში და ასევე, შესაძლოა, სხვა რაიონებშიც მიზანშეწონილი და დროულია. მაგრამ ორთქლის საბადოები იშვიათობაა, მისი ცნობილი და პროგნოზირებული მარაგი მცირეა. სითბოს და ელექტროენერგიის წყლის ბევრად უფრო გავრცელებული საბადოები ყოველთვის არ არის საკმარისად ახლოს მომხმარებელთან - სითბოს მიწოდების ობიექტთან. ეს გამორიცხავს მათი ეფექტური გამოყენების დიდი მასშტაბის შესაძლებლობას.

ხშირად სკალირების წინააღმდეგ ბრძოლის საკითხები კომპლექსურ პრობლემად გადაიქცევა. გეოთერმული, როგორც წესი, მინერალიზებული წყაროების სითბოს მატარებლად გამოყენება იწვევს ჭაბურღილის ზონების გადაჭარბებულ ზრდას რკინის ოქსიდით, კალციუმის კარბონატით და სილიკატური წარმონაქმნებით. გარდა ამისა, ეროზია-კოროზიის და სკალირების პრობლემები უარყოფითად მოქმედებს აღჭურვილობის მუშაობაზე. პრობლემა, ასევე, არის მინერალიზებული და ტოქსიკური მინარევების შემცველი ჩამდინარე წყლების ჩაშვება. აქედან გამომდინარე, უმარტივესი შადრევანი ტექნოლოგია არ შეიძლება გახდეს გეოთერმული რესურსების ფართო განვითარების საფუძველი.

რუსეთის ფედერაციის ტერიტორიაზე წინასწარი შეფასებით, თერმული წყლების პროგნოზირებული მარაგი 40-250 °C ტემპერატურით, 35-200 გ/ლ მარილიანობით და 3000 მ-მდე სიღრმით არის 21-22 მილიონი მ3. /დღეში, რაც უდრის 30-40 მლნ ტონა .ტ. წელს.

ორთქლის ჰაერის ნარევის სავარაუდო მარაგი 150-250 °C ტემპერატურაზე კამჩატკას ნახევარკუნძულზე და კურილის კუნძულებზე შეადგენს 500 ათასი მ3/დღეში. და თერმული წყლების მარაგი 40-100 ° C ტემპერატურაზე - 150 ათასი მ3 / დღეში.

განვითარების უმთავრეს პრიორიტეტად ითვლება თერმული წყლების მარაგი, რომელთა ხარჯი დაახლოებით 8 მილიონი მ3/დღეშია, 10 გ/ლ-მდე მარილიანობით და 50 °C-ზე მაღალი ტემპერატურით.

მომავლის ენერგიისთვის გაცილებით დიდი მნიშვნელობა აქვს თერმული ენერგიის, პრაქტიკულად ამოუწურავი პეტროგეოთერმული რესურსების მოპოვებას. ეს გეოთერმული ენერგია, რომელიც ჩასმულია მყარ ცხელ ქანებში, არის მიწისქვეშა თერმული ენერგიის მთლიანი რესურსების 99%. 4-6 კმ-მდე სიღრმეზე 300-400 °C ტემპერატურით მასივები გვხვდება მხოლოდ ზოგიერთი ვულკანის შუალედური კამერების მახლობლად, მაგრამ ცხელი ქანები 100-150 °C ტემპერატურის მქონე თითქმის ყველგანაა გავრცელებული. ამ სიღრმეებში და 180-200 °C ტემპერატურით რუსეთის ტერიტორიის საკმაოდ მნიშვნელოვან ნაწილში.

მილიარდობით წლის განმავლობაში, ბირთვული, გრავიტაციული და სხვა პროცესები დედამიწის შიგნით წარმოქმნიან და აგრძელებენ თერმული ენერგიის გამომუშავებას. მისი ნაწილი გამოსხივდება გარე სივრცეში, სიცხე კი სიღრმეში გროვდება, ე.ი. ხმელეთის ნივთიერების მყარი, თხევადი და აირისებრი ფაზების სითბოს შემცველობას გეოთერმული ენერგია ეწოდება.

მიწისქვეშა სითბოს უწყვეტი გამომუშავება ანაზღაურებს მის გარე დანაკარგებს, ემსახურება როგორც გეოთერმული ენერგიის დაგროვების წყაროს და განსაზღვრავს მისი რესურსების განახლებად ნაწილს. სითბოს მთლიანი მოცილება შიგნიდან დედამიწის ზედაპირზე სამჯერ აღემატება მსოფლიოში ელექტროსადგურების ამჟამინდელ სიმძლავრეს და შეფასებულია 30 TW.

თუმცა, ცხადია, რომ განახლებადობას აქვს მნიშვნელობა მხოლოდ შეზღუდული ბუნებრივი რესურსებისთვის და გეოთერმული ენერგიის მთლიანი პოტენციალი პრაქტიკულად ამოუწურავია, რადგან ის უნდა განისაზღვროს, როგორც დედამიწისთვის ხელმისაწვდომი სითბოს მთლიანი რაოდენობა.

შემთხვევითი არ არის, რომ ბოლო ათწლეულების განმავლობაში, მსოფლიო განიხილავს დედამიწის ღრმა სითბოს ენერგიის უფრო ეფექტურად გამოყენების მიმართულებას, რათა ნაწილობრივ შეცვალოს ბუნებრივი აირი, ნავთობი და ქვანახშირი. ეს შესაძლებელი გახდება არა მხოლოდ მაღალი გეოთერმული პარამეტრების მქონე რაიონებში, არამედ მსოფლიოს ნებისმიერ რაიონში საინექციო და წარმოების ჭაბურღილების ბურღვისა და მათ შორის ცირკულაციის სისტემების შექმნისას.

რა თქმა უნდა, ქანების დაბალი თბოგამტარობით, ცირკულაციის სისტემების ეფექტური მუშაობისთვის, აუცილებელია სითბოს ამოღების ზონაში საკმარისად განვითარებული სითბოს გაცვლის ზედაპირის არსებობა ან შექმნა. ასეთი ზედაპირი ხშირად გვხვდება ფოროვან წარმონაქმნებში და ბუნებრივი მოტეხილობის წინააღმდეგობის ზონებში, რომლებიც ხშირად გვხვდება ზემოთ მოცემულ სიღრმეებში, რომელთა გამტარიანობა შესაძლებელს ხდის გამაგრილებლის იძულებითი ფილტრაციის ორგანიზებას კლდის ენერგიის ეფექტური მოპოვებით, აგრეთვე ჰიდრავლიკური მოტეხილობით დაბალგამტარ ფოროვან მასივებში ვრცელი თბოგამცვლელი ზედაპირის ხელოვნურად შექმნა (იხ. სურათი).

ამჟამად, ჰიდრავლიკური მოტეხილობა გამოიყენება ნავთობისა და გაზის ინდუსტრიაში, როგორც წყალსაცავის გამტარიანობის გაზრდის გზა ნავთობის საბადოების განვითარებაში ნავთობის აღდგენის გასაძლიერებლად. თანამედროვე ტექნოლოგია შესაძლებელს ხდის შექმნას ვიწრო, მაგრამ გრძელი ბზარი, ან მოკლე, მაგრამ ფართო. ცნობილია ჰიდრავლიკური მოტეხილობების მაგალითები 2-3 კმ-მდე სიგრძის მოტეხილობებით.

მყარ ქანებში შემავალი ძირითადი გეოთერმული რესურსების მოპოვების შიდა იდეა ჯერ კიდევ 1914 წელს გამოითქვა კ.ე. ობრუჩევი.

1963 წელს, პარიზში შეიქმნა პირველი GCC, რომელიც გამოიმუშავებდა სითბოს ფოროვანი ფორმირების ქანებიდან გათბობისა და კონდიცირების მიზნით, მაუწყებლობის ქაოსის კომპლექსის შენობებში. 1985 წელს საფრანგეთში უკვე ფუნქციონირებდა 64 GCC, რომელთა საერთო თერმული სიმძლავრე იყო 450 მეგავატი, წლიური დაზოგვით დაახლოებით 150,000 ტონა ნავთობი. იმავე წელს პირველი ასეთი GCC შეიქმნა სსრკ-ში ხანკალას ხეობაში ქალაქ გროზნოს მახლობლად.

1977 წელს, აშშ-ს ლოს ალამოსის ეროვნული ლაბორატორიის პროექტის მიხედვით, ექსპერიმენტული GCC-ის ტესტები თითქმის გაუვალი მასივის ჰიდრავლიკური მოტეხილობით დაიწყო ნიუ-მექსიკოს შტატში, Fenton Hill-ის ადგილზე. ჭაბურღილიდან (ინექციით) შეყვანილი ცივი მტკნარი წყალი თბებოდა კლდის მასით (185 OC) თბოგაცვლის გამო 8000 მ2 ფართობის ვერტიკალურ ნაპრალში, რომელიც წარმოიქმნა ჰიდრავლიკური ნაპრალის შედეგად 2,7 კმ სიღრმეზე. სხვა ჭაბურღილში (წარმოებაში), ასევე ამ ნაპრალის გადაკვეთისას, ზედმეტად გახურებული წყალი ორთქლის ჭავლის სახით ამოვიდა ზედაპირზე. წნევის ქვეშ დახურულ წრეში ცირკულირებისას ზედაპირზე ზედმეტად გაცხელებული წყლის ტემპერატურა 160-180 °C-ს აღწევდა, ხოლო სისტემის თერმული სიმძლავრე - 4-5 მეგავატს. გამაგრილებლის გაჟონვა მიმდებარე მასივში შეადგენდა მთლიანი ნაკადის დაახლოებით 1%-ს. მექანიკური და ქიმიური მინარევების კონცენტრაცია (0,2 გ/ლ-მდე) შეესაბამებოდა სუფთა სასმელი წყლის პირობებს. ჰიდრავლიკური მოტეხილობა არ საჭიროებდა ფიქსაციას და ღიად ინახებოდა სითხის ჰიდროსტატიკური წნევით. მასში განვითარებული თავისუფალი კონვექცია უზრუნველყოფდა ეფექტურ მონაწილეობას ცხელი კლდის მასის გამონაბოლქვის თითქმის მთელი ზედაპირის სითბოს გაცვლაში.

მიწისქვეშა თერმული ენერგიის მოპოვება ცხელი წყალგაუმტარი ქანებიდან, დახრილი ბურღვისა და ჰიდრავლიკური მოტეხილობის მეთოდების საფუძველზე, რომლებიც დიდი ხნის განმავლობაში იყო ათვისებული და გამოყენებული ნავთობისა და გაზის ინდუსტრიაში, არ გამოუწვევია სეისმურ აქტივობას ან რაიმე სხვა მავნე ზემოქმედებას. გარემო.

1983 წელს ბრიტანელმა მეცნიერებმა გაიმეორეს ამერიკული გამოცდილება კარნველში გრანიტების ჰიდრავლიკური გატეხვით ექსპერიმენტული GCC შექმნით. მსგავსი სამუშაოები ჩატარდა გერმანიაში, შვედეთში. აშშ-ში 224-ზე მეტი გეოთერმული გათბობის პროექტი განხორციელდა. თუმცა, ვარაუდობენ, რომ გეოთერმულ რესურსებს შეუძლიათ უზრუნველყონ შეერთებული შტატების მომავალი არაელექტრული თერმული ენერგიის მოთხოვნილების ძირითადი ნაწილი. იაპონიაში GeoTPP-ის სიმძლავრემ 2000 წელს მიაღწია დაახლოებით 50 GW-ს.

ამჟამად გეოთერმული რესურსების კვლევა-ძიება მიმდინარეობს 65 ქვეყანაში. მსოფლიოში, გეოთერმული ენერგიის საფუძველზე, შეიქმნა სადგურები, რომელთა საერთო სიმძლავრეა დაახლოებით 10 გვტ. გაერთიანებული ერების ორგანიზაცია აქტიურად უჭერს მხარს გეოთერმული ენერგიის განვითარებას.

გეოთერმული გამაგრილებლების გამოყენებისას მსოფლიოს მრავალ ქვეყანაში დაგროვილი გამოცდილება აჩვენებს, რომ ხელსაყრელ პირობებში ისინი 2-5-ჯერ უფრო მომგებიანია, ვიდრე თბო და ატომური ელექტროსადგურები. გამოთვლები აჩვენებს, რომ ერთ გეოთერმულ ჭას შეუძლია წელიწადში 158 ათასი ტონა ნახშირის ჩანაცვლება.

ამრიგად, დედამიწის სიცხე, ალბათ, ერთადერთი ძირითადი განახლებადი ენერგიის რესურსია, რომლის რაციონალური განვითარება გვპირდება ენერგიის ღირებულების შემცირებას თანამედროვე საწვავის ენერგიასთან შედარებით. თანაბრად ამოუწურავი ენერგეტიკული პოტენციალით, მზის და თერმობირთვული დანადგარები, სამწუხაროდ, უფრო ძვირი იქნება, ვიდრე არსებული საწვავი.

დედამიწის სითბოს განვითარების ძალიან გრძელი ისტორიის მიუხედავად, დღეს გეოთერმული ტექნოლოგია ჯერ კიდევ არ მიუღწევია თავის მაღალ განვითარებას. დედამიწის თერმული ენერგიის განვითარება დიდ სირთულეებს განიცდის ღრმა ჭაბურღილების მშენებლობაში, რომლებიც გამაგრილებლის ზედაპირზე გამოტანის არხს წარმოადგენს. ფსკერზე მაღალი ტემპერატურის გამო (200-250 °C), ტრადიციული კლდის საჭრელი ხელსაწყოები უვარგისია ასეთ პირობებში სამუშაოდ, არსებობს სპეციალური მოთხოვნები საბურღი და გარსაცმის მილების, ცემენტის ნამცხვრების, ბურღვის ტექნოლოგიის, გარსაცმისა და დასრულების შერჩევისთვის. ჭაბურღილების. საყოფაცხოვრებო საზომი მოწყობილობა, სერიული ოპერაციული ფიტინგები და აღჭურვილობა იწარმოება ისეთი დიზაინით, რომელიც საშუალებას იძლევა ტემპერატურა არ აღემატებოდეს 150-200 ° C. ჭაბურღილების ტრადიციული ღრმა მექანიკური ბურღვა ხანდახან დაგვიანებულია წლების განმავლობაში და მოითხოვს მნიშვნელოვან ფინანსურ ხარჯებს. ძირითად საწარმოო აქტივებში ჭაბურღილების ღირებულება 70-დან 90%-მდეა. ეს პრობლემა შეიძლება და უნდა მოგვარდეს მხოლოდ გეოთერმული რესურსების ძირითადი ნაწილის განვითარების პროგრესული ტექნოლოგიის შექმნით, ე.ი. ენერგიის მოპოვება ცხელი ქანებიდან.

ჩვენი რუსი მეცნიერებისა და სპეციალისტების ჯგუფი ერთ წელზე მეტია, რაც რუსეთის ფედერაციის ტერიტორიაზე დედამიწის ცხელი ქანების ამოუწურავი, განახლებადი ღრმა თერმული ენერგიის მოპოვებისა და გამოყენების პრობლემას ეხება. სამუშაოს მიზანია საშინაო, მაღალი ტექნოლოგიების საფუძველზე, დედამიწის ქერქის წიაღში ღრმად შეღწევის ტექნიკური საშუალებების შექმნა. ამჟამად შემუშავებულია საბურღი ხელსაწყოების (BS) რამდენიმე ვარიანტი, რომლებსაც მსოფლიო პრაქტიკაში ანალოგი არ გააჩნია.

BS-ის პირველი ვერსიის მოქმედება დაკავშირებულია ჭაბურღილის ბურღვის მიმდინარე ტრადიციულ ტექნოლოგიასთან. მყარი ქანების ბურღვის სიჩქარე (საშუალო სიმკვრივე 2500-3300 კგ/მ3) 30 მ/სთ-მდე, ხვრელის დიამეტრი 200-500 მმ. BS-ის მეორე ვარიანტი ახორციელებს ჭაბურღილების ბურღვას ავტონომიურ და ავტომატურ რეჟიმში. გაშვება ხორციელდება სპეციალური გაშვებისა და მიღების პლატფორმიდან, საიდანაც კონტროლდება მისი მოძრაობა. მყარ კლდეებში ათასი მეტრი BS-ის გავლა რამდენიმე საათში შეძლებს. ჭაბურღილის დიამეტრი 500-დან 1000 მმ-მდე. მრავალჯერადი გამოყენების BS ვარიანტებს აქვთ დიდი ხარჯების ეფექტურობა და უზარმაზარი პოტენციური ღირებულება. BS-ის წარმოებაში შეყვანა ახალ ეტაპს გახსნის ჭაბურღილების მშენებლობაში და უზრუნველყოფს დედამიწის თერმული ენერგიის ამოუწურავი წყაროების წვდომას.

თბომომარაგების საჭიროებისთვის ჭაბურღილების საჭირო სიღრმე მთელი ქვეყნის მასშტაბით არის 3-4,5 ათასი მეტრის დიაპაზონში და არ აღემატება 5-6 ათას მეტრს. საბინაო და კომუნალური სითბოს მიწოდებისთვის სითბოს გადამზიდველის ტემპერატურა დგას. არ გადააჭარბოს 150 °C-ს. სამრეწველო ობიექტებისთვის ტემპერატურა, როგორც წესი, არ აღემატება 180-200 °C-ს.

GCC-ის შექმნის მიზანია უზრუნველყოს მუდმივი, ხელმისაწვდომი, იაფი სითბო რუსეთის ფედერაციის შორეულ, ძნელად მისადგომ და განუვითარებელ რეგიონებში. GCS-ის მუშაობის ხანგრძლივობაა 25-30 წელი ან მეტი. სადგურების ანაზღაურებადი პერიოდი (ბურღვის უახლესი ტექნოლოგიების გათვალისწინებით) 3-4 წელია.

მომდევნო წლებში რუსეთის ფედერაციაში გეოთერმული ენერგიის არაელექტრული საჭიროებისთვის გამოსაყენებლად შესაბამისი შესაძლებლობების შექმნა შესაძლებელს გახდის დაახლოებით 600 მილიონი ტონა საწვავის ექვივალენტის შეცვლას. დანაზოგი შეიძლება იყოს 2 ტრილიონ რუბლამდე.

2030 წლამდე შესაძლებელი ხდება ენერგეტიკული სიმძლავრეების შექმნა ცეცხლოვანი ენერგიის 30%-მდე ჩანაცვლებისთვის, ხოლო 2040 წლამდე ორგანული ნედლეულის, როგორც საწვავის, თითქმის მთლიანად აღმოფხვრა რუსეთის ფედერაციის ენერგეტიკული ბალანსიდან.

ლიტერატურა

1. გონჩაროვი ს.ა. თერმოდინამიკა. მოსკოვი: MGTUim. ნ.ე. Bauman, 2002. 440 გვ.

2. დიადკინი იუ.დ. და ა.შ.გეოთერმული თერმული ფიზიკა. პეტერბურგი: ნაუკა, 1993. 255 გვ.

3. რუსეთის საწვავი-ენერგეტიკული კომპლექსის მინერალური რესურსების ბაზა. სტატუსი და პროგნოზი / V.K. Branchhugov, E.A. გავრილოვი, ვ.ს. ლიტვინენკო და სხვები. ვ.ზ. გარიპოვა, ე.ა. კოზლოვსკი. M. 2004. 548 გვ.

4. Novikov G. P. და სხვები ჭაბურღილების ბურღვა თერმული წყლებისთვის. მ.: ნედრა, 1986. 229 გვ.