რუსეთისთვის, დედამიწის სითბოს ენერგია შეიძლება გახდეს მუდმივი, საიმედო წყარო იაფი და ხელმისაწვდომი ელექტროენერგიისა და სითბოს მიწოდების 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 მაღალია ინდუსტრიულ და განვითარებადი ქვეყნები(აშშ, იაპონია, გაერთიანებული ევროპის სახელმწიფოები, ჩინეთი, ინდოეთი და სხვ.). ამავდროულად, ამ ქვეყნებში საკუთარი ნახშირწყალბადების 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 ნაწლავებიდან ძალიან არის სწრაფად. თუ 1940-1960-იან წლებში. ნავთობის მწარმოებელი მთავარი რეგიონები იყო „მეორე ბაქო“ ვოლგასა და ცის-ურალებში, შემდეგ, 1970-იანი წლებიდან და დღემდე, ასეთი ტერიტორიაა. დასავლეთ ციმბირი. მაგრამ აქაც კი წიაღისეული ნახშირწყალბადების წარმოების მნიშვნელოვანი შემცირებაა. "მშრალი" ცენომანური გაზის ეპოქა მიდის. ფართო წარმოების განვითარების ყოფილი ეტაპი ბუნებრივი აირიდასრულდა. მისი მოპოვება ისეთი გიგანტური საბადოებიდან, როგორიცაა მედვეჟიე, ურენგოისკოე და იამბურგსკოე, შესაბამისად, 84, 65 და 50%-ს შეადგენდა. სპეციფიკური სიმძიმეგანვითარებისთვის ხელსაყრელი ნავთობის მარაგებიც დროთა განმავლობაში მცირდება.

ნახშირწყალბადების საწვავის აქტიური მოხმარების გამო მნიშვნელოვნად შემცირდა ნავთობისა და ბუნებრივი აირის ხმელეთზე მარაგი. ახლა მათი ძირითადი რეზერვები კონცენტრირებულია კონტინენტური შელფი. და მიუხედავად იმისა, რომ ნავთობისა და გაზის ინდუსტრიის ნედლეულის ბაზა ჯერ კიდევ საკმარისია რუსეთში ნავთობისა და გაზის წარმოებისთვის საჭირო ტომები, უახლოეს მომავალში მას ყველა ქ მეტირთული სამთო-გეოლოგიური პირობების მქონე საბადოების განვითარების გამო. ამავე დროს, გაიზრდება ნახშირწყალბადების წარმოების ღირებულება.

წიაღიდან ამოღებული არაგანახლებადი რესურსების უმეტესი ნაწილი გამოიყენება ელექტროსადგურების საწვავად. უპირველეს ყოვლისა, ეს არის 64% -ის წილი საწვავის სტრუქტურაში.

რუსეთში ელექტროენერგიის 70% იწარმოება თბოელექტროსადგურებზე. ქვეყნის ენერგეტიკული საწარმოები ყოველწლიურად 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.

ამ მოცულობის ნახშირწყალბადების ნედლეულის წვის შედეგად მიღებული სითბოს რაოდენობა ასობით ტონა ბირთვული საწვავის გამოყენების ტოლფასია - განსხვავება უზარმაზარია. თუმცა ბირთვული ენერგიამოითხოვს უზრუნველყოფას ეკოლოგიური უსაფრთხოება(ჩერნობილის განმეორების თავიდან ასაცილებლად) და დაიცვას იგი შესაძლო ტერორისტული თავდასხმებისგან, ასევე მოძველებული და დახარჯული ატომური ელექტროსადგურების უსაფრთხო და ძვირადღირებული დეკომისაცია. 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

გაიზარდა ბოლო ათწლეულებისმსოფლიოში ალტერნატიული განახლებადი ენერგიის წყაროების (RES) ინტერესი გამოწვეულია არა მხოლოდ ნახშირწყალბადების საწვავის მარაგების ამოწურვით, არამედ გადაჭრის აუცილებლობით. გარემოსდაცვითი საკითხები. ობიექტური ფაქტორები (წიაღისეული საწვავი და ურანის მარაგი, აგრეთვე ცვლილებები გარემოასოცირდება ტრადიციული ცეცხლისა და ბირთვული ენერგიის გამოყენებასთან) და ენერგეტიკის განვითარების ტენდენციები ვარაუდობს, 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 მალე მოხდება გარღვევა ამ მიმართულებით, მით უფრო ნაკლებად მტკივნეული იქნება მთელი საზოგადოებისთვის და უფრო მომგებიანი იმ ქვეყნისთვის, სადაც გადამწყვეტი ნაბიჯებიმითითებული მიმართულებით.

მსოფლიო ეკონომიკამ უკვე განსაზღვრა 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 ტონამდე საწვავის ექვივალენტამდე. ტონა, საპროგნოზო მონაცემებით, 2050 წლისთვის შესაძლებელია 60 მილიარდი ტონა საწვავის ექვივალენტის მოხმარება. ტ. მსოფლიო ეკონომიკის განვითარების დამახასიათებელი ტენდენცია განსახილველ პერიოდში არის წიაღისეული საწვავის მოხმარების სისტემატური შემცირება და არატრადიციული საწვავის გამოყენების შესაბამისი ზრდა. ენერგეტიკული რესურსები. დედამიწის თერმული ენერგია მათ შორის ერთ-ერთ პირველ ადგილს იკავებს.

ამჟამად რუსეთის ფედერაციის ენერგეტიკის სამინისტრომ მიიღო განვითარების პროგრამა არატრადიციული ენერგიამათ შორის 30 მსხვილი პროექტებისითბოს ტუმბოს დანადგარების (HPU) გამოყენება, რომლის მუშაობის პრინციპი ემყარება დედამიწის დაბალი პოტენციური თერმული ენერგიის მოხმარებას.

დედამიწის სითბოს და სითბოს ტუმბოების დაბალი პოტენციური ენერგია

წყაროები დაბალი ხარისხის ენერგიადედამიწის სითბოა მზის რადიაციადა თერმული გამოსხივებაჩვენი პლანეტის გაცხელებული ნაწლავები. დღეისათვის, ასეთი ენერგიის გამოყენება ენერგიის ერთ-ერთი ყველაზე დინამიურად განვითარებადი სფეროა, რომელიც ეფუძნება განახლებადი ენერგიის წყაროებს.

დედამიწის სითბოს გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა სახისშენობები და ნაგებობები გათბობის, ცხელი წყლით მომარაგების, კონდიცირების (გაგრილების), აგრეთვე გათბობის ბილიკებისთვის ზამთრის დროწელი, ყინულის პრევენცია, გარე სტადიონებზე მინდვრის გათბობა და ა.შ. ინგლისურ ენაზე ტექნიკური ლიტერატურასისტემებს, რომლებიც იყენებენ დედამიწის სითბოს გათბობისა და კონდიცირების სისტემებში, მოიხსენიება როგორც GHP - "გეოთერმული სითბოს ტუმბოები" (გეოთერმული სითბოს ტუმბოები). კლიმატის მახასიათებლებიცენტრალური და ჩრდილოეთ ევროპა, რომლებიც აშშ-სა და კანადასთან ერთად დედამიწის დაბალი ხარისხის სითბოს გამოყენების ძირითად ზონებს წარმოადგენენ, ამას ძირითადად გათბობის მიზნით განსაზღვრავენ; ჰაერის გაგრილება თუნდაც შიგნით ზაფხულის პერიოდიშედარებით იშვიათად საჭიროა. ამიტომ, აშშ-სგან განსხვავებით, სითბოს ტუმბოები შემოდის ევროპული ქვეყნებიმუშაობს ძირითადად გათბობის რეჟიმში. 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 გრუნტზე 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

დასავლეთის ქვეყნებში და ცენტრალური ევროპაგრუნტის 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.

2. დედამიწის თერმული რეჟიმი

დედამიწა ცივი კოსმოსური სხეულია. ზედაპირის ტემპერატურა ძირითადად დამოკიდებულია გარედან მიწოდებულ სითბოზე. დედამიწის ზედა ფენის სითბოს 95% არის გარე (მზის) სითბო და მხოლოდ 5% სითბო შიდა , რომელიც მოდის დედამიწის ნაწლავებიდან და მოიცავს ენერგიის რამდენიმე წყაროს. დედამიწის ნაწლავებში ტემპერატურა იზრდება სიღრმით 1300 o C-დან (ზედა მანტიაში) 3700 o C-მდე (ბირთის ცენტრში).

გარე სითბო. სითბო დედამიწის ზედაპირზე ძირითადად მზისგან მოდის. ზედაპირის თითოეული კვადრატული სანტიმეტრი ერთ წუთში დაახლოებით 2 კალორიას სითბოს იღებს. ეს მნიშვნელობა ეწოდება მზის მუდმივი და განსაზღვრავს სულმზისგან დედამიწაზე შემომავალი სითბო. ერთი წლის განმავლობაში ის შეადგენს 2.26 10 21 კალორიას. მზის სითბოს დედამიწის ნაწლავებში შეღწევის სიღრმე ძირითადად დამოკიდებულია სითბოს რაოდენობაზე, რომელიც ეცემა ზედაპირის ერთეულზე და თბოგამტარობაზე. კლდეები. მაქსიმალური სიღრმე, სადაც გარე სითბო აღწევს ოკეანეებში 200 მ და ხმელეთზე დაახლოებით 40 მ.

შინაგანი სითბო. სიღრმესთან ერთად აღინიშნება ტემპერატურის მატება, რაც ძალიან არათანაბრად ხდება სხვადასხვა ტერიტორიებზე. ტემპერატურის მატება მიჰყვება ადიაბატურ კანონს და დამოკიდებულია ნივთიერების შეკუმშვაზე წნევის ქვეშ, როდესაც გარემოსთან სითბოს გაცვლა შეუძლებელია.

დედამიწის შიგნით სითბოს ძირითადი წყაროები:

ელემენტების რადიოაქტიური დაშლის დროს გამოთავისუფლებული სითბო.

ნარჩენი სითბო, რომელიც დარჩენილია დედამიწის ფორმირებიდან.

დედამიწის შეკუმშვისა და მატერიის სიმკვრივეში განაწილების დროს გამოთავისუფლებული გრავიტაციული სითბო.

დედამიწის ქერქის სიღრმეში წარმოქმნილი ქიმიური რეაქციების შედეგად წარმოქმნილი სითბო.

დედამიწის მოქცევის ხახუნის შედეგად გამოთავისუფლებული სითბო.

არსებობს 3 ტემპერატურის ზონა:

ᲛᲔ- ცვლადი ტემპერატურის ზონა . ტემპერატურის ცვლილება განისაზღვრება ტერიტორიის კლიმატით. ყოველდღიური რყევები პრაქტიკულად კვდება დაახლოებით 1,5 მ სიღრმეზე, ხოლო წლიური რყევები 20 ... 30 მ სიღრმეზე ია - გაყინვის ზონა.

II - მუდმივი ტემპერატურის ზონა მდებარეობს 15…40 მ სიღრმეზე, რეგიონის მიხედვით.

III - ცხელი ზონა .

დედამიწის ქერქის ნაწლავებში ქანების ტემპერატურული რეჟიმი ჩვეულებრივ გამოიხატება გეოთერმული გრადიენტით და გეოთერმული საფეხურით.

ტემპერატურის აწევის რაოდენობას ყოველ 100 მ სიღრმეზე ეწოდება გეოთერმული გრადიენტი. აფრიკაში, ვიტვატერსრანდის ველზე, ეს არის 1,5 °C, იაპონიაში (Echigo) - 2,9 °C, სამხრეთ ავსტრალია- 10,9 °С, ყაზახეთში (სამარინდა) - 6,3 °С, ზე კოლას ნახევარკუნძული- 0,65 °С.

ბრინჯი. 3. ტემპერატურული ზონები ში დედამიწის ქერქი: I - ცვლადი ტემპერატურის ზონა, Iа - გაყინვის ზონა; II - მუდმივი ტემპერატურის ზონა; III - ტემპერატურის მატების ზონა.

სიღრმე, რომლის დროსაც ტემპერატურა 1 გრადუსით იზრდება, ეწოდება გეოთერმული ნაბიჯი.გეოთერმული ნაბიჯის რიცხვითი მნიშვნელობები არ არის მუდმივი არა მხოლოდ სხვადასხვა განედებზე, არამედ რეგიონის ერთი და იგივე წერტილის სხვადასხვა სიღრმეზე. გეოთერმული საფეხურის ღირებულება მერყეობს 1,5-დან 250 მ-მდე, არხანგელსკში არის 10 მ, მოსკოვში - 38,4 მ, ხოლო პიატიგორსკში - 1,5 მ, თეორიულად ამ საფეხურის საშუალო ღირებულება 33 მ-ია.

მოსკოვში 1630 მ სიღრმეზე გაბურღულ ჭაში ფსკერის ტემპერატურა იყო 41 °C, ხოლო დონბასში გაბურღულ მაღაროში 1545 მ სიღრმეზე ტემპერატურა იყო 56,3 °C. ყველაზე მაღალი ტემპერატურა აშშ-ში დაფიქსირდა ჭაში 7136 მ სიღრმეზე, სადაც ის 224 °C-ის ტოლია. სიღრმისეული კონსტრუქციების დაპროექტებისას მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული ტემპერატურის მატება სიღრმესთან ერთად.გათვლებით 400 კმ სიღრმეზე ტემპერატურა უნდა მიაღწიოს 1400...1700 °C. ყველაზე მაღალი ტემპერატურა (დაახლოებით 5000 °C) დაფიქსირდა დედამიწის ბირთვისთვის.

ტერმინი "გეოთერმული ენერგია" მომდინარეობს ბერძნული სიტყვამიწის (გეო) და თერმული (თერმული). Სინამდვილეში, გეოთერმული ენერგია თავად დედამიწიდან მოდის. სითბო დედამიწის ბირთვიდან, რომლის საშუალო ტემპერატურაა 3600 გრადუსი ცელსიუსი, გამოსხივდება პლანეტის ზედაპირისკენ.

რამდენიმე კილომეტრის სიღრმეზე მიწისქვეშა გამათბობელი წყაროები და გეიზერები შეიძლება განხორციელდეს სპეციალური ჭაბურღილების გამოყენებით, რომლებითაც ცხელი წყალი (ან მისგან ორთქლი) მიედინება ზედაპირზე, სადაც ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას პირდაპირ სითბოს სახით ან ირიბად ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად მბრუნავი ტურბინების ჩართვის გზით. .

ვინაიდან დედამიწის ზედაპირის ქვემოთ წყალი მუდმივად ივსება და დედამიწის ბირთვი გააგრძელებს შედარებით სითბოს გამომუშავებას. ადამიანის ცხოვრებაუსასრულოდ, გეოთერმული ენერგია, საბოლოო ჯამში სუფთა და განახლებადი.

დედამიწის ენერგეტიკული რესურსების შეგროვების მეთოდები

დღეს გეოთერმული ენერგიის მოსავლის სამი ძირითადი მეთოდი არსებობს: მშრალი ორთქლი, ცხელი წყალი და ორობითი ციკლი. მშრალი ორთქლის პროცესი პირდაპირ ამოძრავებს ელექტროენერგიის გენერატორების ტურბინის ძრავებს. ცხელი წყალი შემოდის ქვემოდან ზემოდან, შემდეგ იფრქვევა ავზში, რათა შეიქმნას ორთქლი ტურბინების გასატარებლად. ეს ორი მეთოდი ყველაზე გავრცელებულია, რომელიც ასობით მეგავატ ელექტროენერგიას გამოიმუშავებს აშშ-ში, ისლანდიაში, ევროპაში, რუსეთში და სხვა ქვეყნებში. მაგრამ ადგილმდებარეობა შეზღუდულია, რადგან ეს მცენარეები მხოლოდ ტექტონიკურ რეგიონებში ფუნქციონირებენ, სადაც გაცხელებულ წყალთან წვდომა უფრო ადვილია.

ორობითი ციკლის ტექნოლოგიით, თბილი (არ არის აუცილებელი ცხელი) წყალი ამოღებულია ზედაპირზე და შერწყმულია ბუტანთან ან პენტანთან, რომელიც შეიცავს დაბალი ტემპერატურამდუღარე. ეს სითხე მიედინება სითბოს გადამცვლელის მეშვეობით, სადაც ის აორთქლდება და იგზავნება ტურბინის მეშვეობით სისტემაში რეცირკულაციამდე. ორობითი ციკლის ტექნოლოგია უზრუნველყოფს ათობით მეგავატ ელექტროენერგიას აშშ-ში: კალიფორნიაში, ნევადასა და ჰავაის კუნძულებზე.

ენერგიის მიღების პრინციპი

გეოთერმული ენერგიის მიღების ნაკლოვანებები

კომუნალურ დონეზე, გეოთერმული ელექტროსადგურების აშენება და ექსპლუატაცია ძვირია. შესაფერისი ადგილის პოვნა მოითხოვს ჭაბურღილების ძვირადღირებულ კვლევას პროდუქტიული მიწისქვეშა ზონაში მოხვედრის გარანტიის გარეშე ცხელი წერტილი. თუმცა, ანალიტიკოსები ვარაუდობენ, რომ ეს სიმძლავრე თითქმის გაორმაგდება მომდევნო ექვსი წლის განმავლობაში.

გარდა ამისა, მიწისქვეშა წყაროს მაღალი ტემპერატურის მქონე ტერიტორიები განლაგებულია აქტიური გეოლოგიური და ქიმიური ვულკანების მქონე ადგილებში. ეს „ცხელი წერტილები“ ​​ჩამოყალიბდა საზღვრებთან ტექტონიკური ფილებიიმ ადგილებში, სადაც ქერქი საკმარისად თხელია. წყნარი ოკეანე, ხშირად მოიხსენიებენ როგორც ცეცხლის რგოლს მრავალი ვულკანისთვის, სადაც ბევრი ცხელი წერტილია, მათ შორის ალასკაში, კალიფორნიასა და ორეგონში. ნევადას აქვს ასობით ცხელი წერტილი, რომელიც მოიცავს ყველაზეაშშ-ს ჩრდილოეთ ნაწილი.

არის სხვა სეისმურად აქტიური ტერიტორიები. მიწისძვრები და მაგმის მოძრაობა წყლის ცირკულაციის საშუალებას იძლევა. ზოგიერთ ადგილას წყალი ზედაპირზე ამოდის და ბუნებრივი ცხელი წყაროები და გეიზერები ჩნდება, მაგალითად, კამჩატკაში. კამჩატკას გეიზერებში წყალი 95°C-ს აღწევს.

ერთ-ერთი პრობლემა ღია სისტემაგეიზერები არის ჰაერის ზოგიერთი დამაბინძურებლების გამოყოფა. წყალბადის სულფიდი - ტოქსიკური აირი ძალიან ცნობადი "დამპალი კვერცხის" სუნით - არ დიდი რიცხვიორთქლით გამოთავისუფლებული დარიშხანი და მინერალები. მარილს ასევე შეუძლია შექმნას ეკოლოგიური პრობლემა.

ოფშორულ გეოთერმულ ელექტროსადგურებში, მილებში გროვდება მნიშვნელოვანი რაოდენობით დამაბრკოლებელი მარილი. AT დახურული სისტემებიარ არის გამონაბოლქვი და ზედაპირზე გამოტანილი მთელი სითხე ბრუნდება.

ენერგორესურსების ეკონომიკური პოტენციალი

სეისმურად აქტიური წერტილებიარ არის ერთადერთი ადგილებისადაც შეგიძლიათ იპოვოთ გეოთერმული ენერგია. პირდაპირი გათბობის მიზნებისთვის გამოსაყენებელი სითბოს მუდმივი მიწოდება ხდება 4 მეტრიდან რამდენიმე კილომეტრამდე სიღრმეზე, პრაქტიკულად, დედამიწის ნებისმიერ წერტილში. მიწაც კი საკუთარ ეზოში ან შიგნით ადგილობრივი სკოლააქვს ეკონომიური პოტენციალი სითბოს სახით სახლში ან სხვა შენობებში გამოშვების მიზნით.

გარდა ამისა, არსებობს დიდი თანხათერმული ენერგია მშრალი ქანების წარმონაქმნებში ზედაპირის ქვეშ ძალიან ღრმად (4 - 10 კმ).

გამოყენება ახალი ტექნოლოგიაშეიძლება გააფართოვოს გეოთერმული სისტემები, სადაც ადამიანებს შეუძლიათ გამოიყენონ ეს სითბო ელექტროენერგიის წარმოებისთვის ბევრად უფრო ფართო მასშტაბით, ვიდრე ჩვეულებრივი ტექნოლოგია. ელექტროენერგიის გამომუშავების ამ პრინციპის პირველი საჩვენებელი პროექტები ნაჩვენებია შეერთებულ შტატებსა და ავსტრალიაში ჯერ კიდევ 2013 წელს.

თუ გეოთერმული რესურსების სრული ეკონომიკური პოტენციალის რეალიზება იქნება შესაძლებელი, ეს იქნება ელექტროენერგიის უზარმაზარ წყაროს წარმოების სიმძლავრეებისთვის. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ჩვეულებრივი გეოთერმული წყაროების პოტენციალი 38000 მეგავატია, რომელსაც შეუძლია წელიწადში 380 მილიონი მეგავატი ელექტროენერგიის წარმოება.

ცხელი მშრალი ქანები გვხვდება 5-დან 8 კმ-მდე სიღრმეზე ყველგან მიწისქვეშეთში და უფრო მცირე სიღრმეზე. გარკვეული ადგილები. ამ რესურსებზე წვდომა გულისხმობს ცივი წყლის შემოტანას, რომელიც ცირკულირებს ცხელი ქანების მეშვეობით და გაცხელებული წყლის მოცილებას. ამჟამად ამ ტექნოლოგიის კომერციული გამოყენება არ არსებობს. არსებული ტექნოლოგიები ჯერ არ იძლევა თერმული ენერგიის აღდგენას უშუალოდ მაგმიდან, ძალიან ღრმად, მაგრამ ეს არის გეოთერმული ენერგიის ყველაზე ძლიერი რესურსი..

ენერგორესურსებისა და მისი თანმიმდევრულობის კომბინაციით, გეოთერმულ ენერგიას შეუძლია შეასრულოს შეუცვლელი როლი, როგორც უფრო სუფთა, უფრო მდგრადი ენერგეტიკული სისტემა.

გეოთერმული ელექტროსადგურების მშენებლობა

გეოთერმული ენერგიაარის სუფთა და მდგრადი სითბო დედამიწიდან. დიდი რესურსებიდედამიწის ზედაპირიდან რამდენიმე კილომეტრის ფარგლებშია და კიდევ უფრო ღრმა მაღალი ტემპერატურაგამდნარი ქვა, რომელსაც მაგმა ეწოდება. მაგრამ როგორც ზემოთ აღინიშნა, ადამიანებს ჯერ არ მიუღწევიათ მაგმამდე.

სამი გეოთერმული ელექტროსადგურის დიზაინი

გამოყენების ტექნოლოგია განისაზღვრება რესურსით. თუ წყალი ორთქლის სახით მოდის ჭაბურღილიდან, მისი გამოყენება შესაძლებელია პირდაპირ. თუ ცხელი წყალი საკმარისად მაღალია, ის უნდა გაიაროს სითბოს გადამცვლელში.

ელექტროენერგიის გამომუშავებისთვის პირველი ჭა გაბურღული იყო 1924 წლამდე. მეტი ღრმა ჭაბურღილებიგაბურღული იყო 1950-იან წლებში, მაგრამ რეალური განვითარებახდება 1970-იან და 1980-იან წლებში.

გეოთერმული სითბოს პირდაპირი გამოყენება

გეოთერმული წყაროებიასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას უშუალოდ გათბობის მიზნით. ცხელი წყალი გამოიყენება შენობების გასათბობად, სათბურებში მცენარეების გასაზრდელად, თევზისა და კულტურების გასაშრობად, ზეთის წარმოების გასაუმჯობესებლად, სამრეწველო პროცესების დასახმარებლად, როგორიცაა რძის პასტერიზატორები და წყლის გასათბობად თევზის მეურნეობებში. აშშ-ში, Klamath Falls, Oregon და Boise, Idaho, იყენებდნენ გეოთერმულ წყალს სახლებისა და შენობების გასათბობად საუკუნეზე მეტი ხნის განმავლობაში. Ზე აღმოსავლეთ სანაპიროვირჯინიის ქალაქი Warm Springs იღებს სითბოს უშუალოდ წყაროს წყლისგან ერთ-ერთ ადგილობრივ კურორტზე არსებული სითბოს წყაროების გამოყენებით.

ისლანდიაში ქვეყნის პრაქტიკულად ყველა შენობა თბება ცხელი წყაროს წყლით. ფაქტობრივად, ისლანდია თავისი პირველადი ენერგიის 50 პროცენტზე მეტს გეოთერმული წყაროებიდან იღებს. მაგალითად, რეიკიავიკში (მოსახლეობა 118 000) ცხელი წყალი 25 კილომეტრის მანძილზე გადადის კონვეიერის გასწვრივ და მოსახლეობა მას გათბობისა და ბუნებრივი საჭიროებისთვის იყენებს.

Ახალი ზელანდია, ელექტროენერგიის 10%-ს დამატებით იღებს. განუვითარებელია, მიუხედავად თერმული წყლების არსებობისა.

ეს ენერგია მიეკუთვნება ალტერნატიულ წყაროებს. დღესდღეობით სულ უფრო ხშირად ახსენებენ რესურსების მოპოვების შესაძლებლობებს, რასაც პლანეტა გვაძლევს. შეიძლება ითქვას, რომ ჩვენ ვცხოვრობთ განახლებადი ენერგიის მოდის ეპოქაში. ამ სფეროში უამრავი ტექნიკური გადაწყვეტა, გეგმა, თეორია იქმნება.

ის ღრმაა დედამიწის წიაღში და აქვს განახლების თვისება, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, უსასრულოა. კლასიკური რესურსები, მეცნიერთა აზრით, იწყებს ამოწურვას, ამოიწურება ნავთობი, ქვანახშირი, გაზი.

Nesjavellir გეოთერმული ელექტროსადგური, ისლანდია

აქედან გამომდინარე, შეიძლება თანდათან მოემზადოს ენერგიის წარმოების ახალი ალტერნატიული მეთოდების მისაღებად. დედამიწის ქერქის ქვეშ არის ძლიერი ბირთვი. მისი ტემპერატურა 3000-დან 6000 გრადუსამდე მერყეობს. მოძრავი ლითოსფერული ფირფიტებიაჩვენებს მას უზარმაზარი ძალა. იგი გამოიხატება მაგმის ვულკანური დაშლის სახით. ეს ხდება სიღრმეში რადიოაქტიური დაშლაზოგჯერ იწვევს ასეთ სტიქიურ უბედურებებს.

ჩვეულებრივ, მაგმა ათბობს ზედაპირს მის ფარგლებს გარეთ გასვლის გარეშე. ასე მიიღება გეიზერები ან წყლის თბილი აუზები. ამრიგად, შეიძლება გამოიყენოს ფიზიკური პროცესები in სწორი მიზნებიკაცობრიობისთვის.

გეოთერმული ენერგიის წყაროების სახეები

ის ჩვეულებრივ იყოფა ორ ტიპად: ჰიდროთერმული და ნავთობთერმული ენერგია. პირველი იქმნება თბილი წყაროებიდა მეორე ტიპი არის ტემპერატურის სხვაობა ზედაპირზე და დედამიწის სიღრმეში. თქვენივე სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჰიდროთერმული წყარო შედგება ორთქლისა და ცხელი წყლისგან, ხოლო ნავთობთერმული წყარო მიწისქვეშა სიღრმეში იმალება.

განვითარების პოტენციური რუკა გეოთერმული ენერგიამსოფლიოში

ნავთობთერმული ენერგიისთვის აუცილებელია ორი ჭაბურღილის გაბურღვა, ერთი წყლით შევსება, რის შემდეგაც მოხდება აწევის პროცესი, რომელიც ამოვა ზედაპირზე. არსებობს გეოთერმული ზონების სამი კლასი:

• გეოთერმული - მდებარეობს კონტინენტურ ფირფიტებთან. ტემპერატურის გრადიენტი 80C/კმ-ზე მეტი. მაგალითად, იტალიის კომუნა ლარდერელო. არის ელექტროსადგური
• ნახევრად თერმული - ტემპერატურა 40 - 80 C / კმ. ეს არის ბუნებრივი წყალშემცველები, რომლებიც შედგება დამსხვრეული ქანებისგან. საფრანგეთში ზოგიერთ ადგილას შენობები ამ გზით თბება.
• ნორმალური - გრადიენტი 40 ც/კმ-ზე ნაკლები. ასეთი ტერიტორიების წარმომადგენლობა ყველაზე გავრცელებულია

ისინი მოხმარების შესანიშნავი წყაროა. ისინი კლდეში არიან, გარკვეულ სიღრმეზე. მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ კლასიფიკაციას:

• ეპითერმული - ტემპერატურა 50-დან 90 წმ-მდე
• მეზოთერმული - 100 - 120 წმ
• ჰიპოთერმული - 200 წმ-ზე მეტი

ეს სახეობები შედგება ქიმიური შემადგენლობა. მისგან გამომდინარე, წყალი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა მიზნებისთვის. მაგალითად, ელექტროენერგიის წარმოებაში, სითბოს მიწოდებაში (თერმული მარშრუტები), ნედლეულის ბაზაზე.

ვიდეო: გეოთერმული ენერგია

სითბოს მიწოდების პროცესი

წყლის ტემპერატურა 50 -60 გრადუსია, რაც ოპტიმალურია საცხოვრებელი ფართის გათბობისა და ცხელი მომარაგებისთვის. გათბობის სისტემების საჭიროება დამოკიდებულია გეოგრაფიული ადგილმდებარეობადა კლიმატური პირობები. და ხალხს მუდმივად სჭირდება ცხელი წყლით მომარაგების საჭიროებები. ამ პროცესისთვის შენდება GTS (გეოთერმული თერმული სადგურები).

თუ ამისთვის კლასიკური წარმოებათბოენერგიას იყენებს ქვაბის სახლი, რომელიც მოიხმარს მყარ ან გაზის საწვავი, შემდეგ ამ წარმოებაში გამოიყენება გეიზერის წყარო. ტექნიკური პროცესიძალიან მარტივი, იგივე კომუნიკაციები, თერმული ხაზები და აღჭურვილობა. საკმარისია ჭაბურღილი გაბურღოთ, გაზებისგან გაწმინდოთ, შემდეგ ტუმბოებით გაგზავნოთ საქვაბე ოთახში, სადაც შენარჩუნდება ტემპერატურული გრაფიკი, შემდეგ კი შევა გათბობის მაგისტრალში.

მთავარი განსხვავება ისაა, რომ არ არის საჭირო საწვავის ქვაბის გამოყენება. ეს მნიშვნელოვნად ამცირებს თერმული ენერგიის ღირებულებას. ზამთარში აბონენტები იღებენ სითბოს და ცხელ წყალს, ზაფხულში კი მხოლოდ ცხელი წყლით.

ელექტროენერგიის გამომუშავება

ცხელი წყაროები, გეიზერები ელექტროენერგიის წარმოების ძირითადი კომპონენტებია. ამისთვის გამოიყენება რამდენიმე სქემა, შენდება სპეციალური ელექტროსადგურები. GTS მოწყობილობა:

• DHW ავზი
• ტუმბო
• გაზის გამყოფი
• ორთქლის გამყოფი
• გენერატორი ტურბინა
• კონდენსატორი
• გამაძლიერებელი ტუმბო
• ტანკი - ქულერი

როგორც ხედავთ, მიკროსქემის მთავარი ელემენტია ორთქლის გადამყვანი. ეს შესაძლებელს ხდის გაწმენდილი ორთქლის მიღებას, რადგან ის შეიცავს მჟავებს, რომლებიც ანადგურებენ ტურბინის აღჭურვილობას. ტექნოლოგიურ ციკლში შესაძლებელია შერეული სქემის გამოყენება, ანუ პროცესში ჩართულია წყალი და ორთქლი. სითხე გადის აირებისგან, ასევე ორთქლისგან გაწმენდის მთელ ეტაპს.

წრე ორობითი წყაროთი

სამუშაო კომპონენტი არის სითხე დაბალი დუღილის წერტილით. თერმული წყალიასევე მონაწილეობს ელექტროენერგიის წარმოებაში და ემსახურება როგორც მეორადი ნედლეული.

მისი დახმარებით წარმოიქმნება დაბალი დუღილის წყაროს ორთქლი. სამუშაოების ასეთი ციკლით GTS შეიძლება იყოს სრულად ავტომატიზირებული და არ საჭიროებს ტექნიკური პერსონალის ყოფნას. უფრო ძლიერი სადგურები იყენებენ ორ წრიულ სქემას. ამ ტიპის ელექტროსადგური იძლევა 10 მგვტ სიმძლავრის მიღწევის საშუალებას. ორმაგი წრის სტრუქტურა:

• ორთქლის გენერატორი
• ტურბინა
• კონდენსატორი
• ეჟექტორი
• შესანახი ტუმბო
• ეკონომიზატორი
• ევაპორატორი

პრაქტიკული გამოყენება

წყაროების უზარმაზარი მარაგი ბევრჯერ აღემატება ენერგიის წლიურ მოხმარებას. მაგრამ მხოლოდ მცირე ნაწილს იყენებს კაცობრიობა. სადგურების მშენებლობა 1916 წლით თარიღდება. იტალიაში შეიქმნა პირველი GeoTPP 7,5 მეგავატი სიმძლავრით. ინდუსტრია აქტიურად ვითარდება ისეთ ქვეყნებში, როგორიცაა: აშშ, ისლანდია, იაპონია, ფილიპინები, იტალია.

მიმდინარეობს პოტენციური ადგილების აქტიური კვლევა და მოპოვების უფრო მოსახერხებელი მეთოდები. წარმოების სიმძლავრე წლიდან წლამდე იზრდება. თუ გავითვალისწინებთ ეკონომიკურ მაჩვენებელს, მაშინ ასეთი ინდუსტრიის ღირებულება ნახშირზე მომუშავე თბოელექტროსადგურებს უტოლდება. ისლანდია თითქმის მთლიანად ფარავს კომუნალურ და საბინაო მარაგს GT წყაროთი. სახლების 80% იყენებს ცხელი წყალიჭებიდან. ამერიკელი ექსპერტები ამტკიცებენ, რომ სათანადო განვითარების შემთხვევაში, GeoTPP-ებს წლიურ მოხმარებაზე 30-ჯერ მეტის წარმოება შეუძლიათ. თუ პოტენციალზე ვისაუბრებთ, მაშინ მსოფლიოს 39 ქვეყანა შეძლებს სრულად უზრუნველყოს ელექტროენერგიით, თუკი დედამიწის ნაწლავებს 100 პროცენტით გამოიყენებს.

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. და ყველაზე აქტიურიდაფიქსირდა დედამიწის იმ ფენებში, რომლებზეც ტექტონიკური ფილების საზღვრებია განლაგებული, აგრეთვე, სადაც დედამიწის ქერქი სიმძიმით ხასიათდება. დედამიწის გეოთერმული ენერგია მიიღება შემდეგნაირად: ლავა და წყლის რესურსებიპლანეტები ერთმანეთს ეჯახებიან, რის გამოც წყალი სწრაფად თბება. ეს იწვევს გეიზერის ამოფრქვევას, ეგრეთ წოდებული ცხელი ტბების და მიწისქვეშა დინების წარმოქმნას. ანუ ზუსტად ის ბუნების 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 მიწის თითქმის ნებისმიერ კუთხეში შეგიძლიათ მიიღოთ გეოთერმული ენერგია. სამრეწველო გზა: ერთი ჭაბურღილის მეშვეობით შეჰყავთ ცივი წყალიწყალსაცავში, ხოლო მეორის მეშვეობით - ცხელი წყალი ან ორთქლი ამოღებულია. ხელოვნური წყაროებისითბო იქნება მომგებიანი და რაციონალური, თუ მიღებული სითბო მისცემს მეტი ენერგია. ორთქლი შეიძლება გაიგზავნოს ტურბინის გენერატორებში, რომლებიც გამოიმუშავებენ ელექტროენერგიას.

რა თქმა უნდა, წაღებული სითბო მხოლოდ მცირე ნაწილია იმისა, რაც ხელმისაწვდომია ზოგადი რეზერვები. მაგრამ უნდა გვახსოვდეს, რომ ღრმა სითბო მუდმივად შეივსება ქანების შეკუმშვის, ნაწლავების სტრატიფიკაციის პროცესების გამო. ექსპერტების აზრით, დედამიწის ქერქი აგროვებს სითბოს, რომლის საერთო რაოდენობა 5000-ჯერ მეტია. კალორიული ღირებულებამთლიანობაში დედამიწის ყველა წიაღისეული რესურსი. გამოდის, რომ ასეთი ხელოვნურად შექმნილი გეოთერმული სადგურების მუშაობის დრო შეიძლება შეუზღუდავი იყოს.

წყაროს მახასიათებლები

წყაროები, რომლებიც შესაძლებელს ხდის გეოთერმული ენერგიის მიღებას, თითქმის შეუძლებელია სრული გამოყენება. ისინი არსებობენ მსოფლიოს 60-ზე მეტ ქვეყანაში, ყველაზე მეტი ხმელეთის ვულკანებით წყნარი ოკეანის ვულკანური ცეცხლის რგოლის ტერიტორიაზე. მაგრამ პრაქტიკაში ირკვევა, რომ გეოთერმული წყაროებია სხვადასხვა რეგიონებშისამყაროები სრულიად განსხვავებულია მათი თვისებებით, კერძოდ, საშუალო ტემპერატურა, მინერალიზაცია, გაზის შემადგენლობა, მჟავიანობა და ა.შ.

გეიზერები დედამიწაზე ენერგიის წყაროა, რომელთა თავისებურებანი ისაა, რომ ისინი გარკვეული ინტერვალებითდაასხით მდუღარე წყალი. 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 ამერიკადა ცალკეული გეიზერები ასევე გვხვდება ზოგიერთ სხვა რაიონში.

საიდან მოდის ენერგია?

საკმაოდ ახლოს დედამიწის ზედაპირიგაუციებელი მაგმა მდებარეობს. მისგან გამოიყოფა აირები და ორთქლები, რომლებიც ამოდის და გადის ბზარებში. შერევა მიწისქვეშა წყლები, 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 სხვაა ალტერნატიული წყაროენერგია, რომელიც განახლებადია, ეკოლოგიურად სუფთა, მარტივი გამოსაყენებელი. მართალია, ჯერჯერობით ეს წყარო მხოლოდ შესწავლილია და პრაქტიკაში არ გამოიყენება. Ისე, პოტენციური ენერგიადედამიწა დევს მის ელექტრულ ველში. ამ გზით შეგიძლიათ მიიღოთ ენერგია ელექტროსტატიკის ძირითადი კანონების და მახასიათებლების შესწავლის საფუძველზე ელექტრული ველიᲓედამიწა. სინამდვილეში, ჩვენი პლანეტა ელექტრული თვალსაზრისით არის სფერული კონდენსატორი, რომელიც დამუხტულია 300000 ვოლტამდე. მისი შიდა სფერო აქვს უარყოფითი მუხტი, ხოლო გარე - იონოსფერო - დადებითია. არის იზოლატორი. მისი მეშვეობით ხდება იონური და კონვექციური დენების მუდმივი ნაკადი, რომელიც აღწევს ათასობით ამპერს სიძლიერეს. თუმცა, პოტენციური განსხვავება ფირფიტებს შორის ამ შემთხვევაში არ მცირდება.

ეს ვარაუდობს, რომ ბუნებაში არსებობს გენერატორი, რომლის როლი არის მუდმივად შეავსოს მუხტების გაჟონვა კონდენსატორის ფირფიტებიდან. დედამიწის მაგნიტური ველი მოქმედებს როგორც ასეთი გენერატორი, რომელიც ბრუნავს ჩვენს პლანეტასთან ერთად ნაკადში მზის ქარი. 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, შესაბამისად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ისინი 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 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, თავად პროცესი კი ძალიან ძვირი ჯდება, მიუხედავად ამისა, ეს ობიექტები მნიშვნელოვნად აჯობებს ელექტროინტენსიურ ინდუსტრიებს.

მზის ენერგია: თანამედროვე და პერსპექტიული

მზის ენერგია მიიღება გამოყენებით მზის პანელები, მაგრამ თანამედროვე ტექნოლოგიებიამისთვის 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 იგზავნება ცენტრალურ ქვაბში წყლით. 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 ელექტრული ენერგია. ქარის წისქვილის პირების ბრუნვით ის ამოძრავებს ტურბინის ლილვს, რომელიც, თავის მხრივ, დაკავშირებულია ელექტრო გენერატორთან.

დედამიწის შიდა ენერგია

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 უფრო და უფრო მატულობდა. მას შემდეგ, რაც ჩვენმა პლანეტამ დაიწყო თანამედროვე მასა, მაგრამ ჯერ კიდევ მოკლებული იყო ატმოსფეროსგან, მასზე მეტეორიული და ასტეროიდების სხეულები დაუბრკოლებლად დაეცა. ამ პროცესს უბრალოდ აკრეციას უწოდებენ და ამან გამოიწვია ის, რომ მნიშვნელოვანი რაოდენობა გრავიტაციული ენერგია. და უფრო დიდი სხეულები მოხვდნენ პლანეტაზე, მეტიგამოუშვა დედამიწის ნაწლავებში არსებული ენერგია.

ამ გრავიტაციულმა დიფერენციაციამ განაპირობა ის, რომ ნივთიერებებმა დაიწყეს განცალკევება: მძიმე ნივთიერებები უბრალოდ ჩაიძირა, ხოლო მსუბუქი და აქროლადი ნივთიერებები ცურავდა. დიფერენციაცია ასევე იმოქმედა გრავიტაციული ენერგიის დამატებით გათავისუფლებაზე.

ატომური ენერგია

დედამიწის ენერგიის გამოყენება შეიძლება სხვადასხვა გზით მოხდეს. მაგალითად, აშენებით ატომური ელექტროსადგურებიროდესაც სითბოს ენერგია გამოიყოფა გახრწნის გამო ყველაზე პატარა ნაწილაკებიატომების მატერია. მთავარი საწვავი ურანია, რომელიც დედამიწის ქერქშია. 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 შედის ნიადაგში ან ატმოსფეროში, მაშინ იქნება რეალური ტექნოლოგიური კატასტროფა. სამწუხარო შედეგებიავარიები ჩერნობილის ატომური ელექტროსადგურიჩვენ დღემდე განვიცდით. საშიშროება მდგომარეობს იმაში, რომ რადიოაქტიური ნარჩენებიშეიძლება დაემუქროს ყველა ცოცხალ არსებას ძალიან, ძალიან დიდი ხანის განმვლობაშიათასწლეულების განმავლობაში.

ახალი დრო - ახალი იდეები

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

ისინი სულ უფრო და უფრო ხშირად შენდება, როდესაც წყალსაცავის პირებზე დამონტაჟებულია კაშხლები და ტურბინები, რომლებიც ამოძრავებს ღვარცოფებსა და ნაკადებს, შესაბამისად, მიიღება ელექტროენერგია.

ნაგვის წვა, ენერგიას ვიღებთ

კიდევ ერთი მეთოდი, რომელიც უკვე გამოიყენება იაპონიაში, არის შექმნა ნარჩენების ინსინერატორები. 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 თვალსაზრისით, 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 წყლის დუღილის ტემპერატურაზე ორჯერ მაინც მაღალი იქნება.

ასევე არსებობს ელექტროენერგიის გამომუშავების ისეთი გზა, როგორიცაა წყალბადი - ყველაზე მარტივი და მარტივი ქიმიური ელემენტი- შეიძლება ჩაითვალოს იდეალურ საწვავად, რადგან 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 ენერგია მაგნიტური ველიმიწა ან ის, რომელიც მიღებულია ატომური ელექტროსადგურები, სრულად ვერ დააკმაყოფილებს კაცობრიობის ყველა საჭიროებას, რომელიც ყოველწლიურად იზრდება. თუმცა, ექსპერტები ამბობენ, რომ შეშფოთების საფუძველი არ არსებობს, რადგან საწვავის რესურსებიპლანეტა 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.