درباره انرژی زمین گرمایی


درباره انرژی زمین گرمایی



دانشمندان بدنبال اكتشاف ميادين فورانی انرژی آب گرمايی در اقيانوس اطلس ميباشند
در ماموريت فوق محققين و كارشناسان در روی زمين و در دريا به طريق الكترونيكی با يكديگر در ارتباطند.


دانشمندان بين المللی كه از طريق موسسه ملی اقيانوس شناسی و جوشناسی ايالات متحده (ان. او. ا. ا.) تامين اعتبار شده اند در حال انجام ماموريت با اهميتی هستند كه عبارت از تحقيق و اكتشاف شهر گمشده اسرارآميز ميدان فورانی آب گرمايی در اقيانوس اطلس است.
يك خروجی يا برونراه فورانی آب گرمايی عبارتست از شكافی در سطح سياره زمين كه ممكن است در كف دريا واقع شده باشد، و از آن روزنه آب جوشان مركز زمين را با فشار به بيرون فوران ميدهد. برخلاف ساير نقاط اعماق دريا، نواحی اطراف يك برونراه آب گرمايی از نظر زيست شناختی حاصلخيز است، و غالبا ميزبان اجتماعات پيچيده زيست شناختی است كه از طريق مواد شيميايی كه در مايعات خروجی از برونراه حل ميشوند، تغذيه ميگردند.
چهار تن از دانشمندان مزبور همراه با اقيانوس شناس نامی دانشگاه رود آيلند ، باب بالارد ، بر كشتی تحقيقاتی ان. او. ا. ا. به نام رونالد اچ. بروان سفر و تحقيق ميكنند. مابقی 21 نفر دانشمند همراه با اقيانوس شناس دانشگاه واشنگتن (يو. دبليو.) خانم دبورا كِلی از داخل كلاس درس در دانشگاه واشنگتن كار را دنبال ميكنند.
بر اساس گزارشی كه در 28 ژوئيه توسط دانشگاه واشنگتن در اختيار مطبوعات گذاشته شد، كلاس درس مزبور به نوعی طراحی و تجهيز شده كه دانشمندان ميتوانند مستقيما با همكاران خود روی كشتی در ارتباط باشند، به تلاشهای تحقيقاتی آنان كمك كنند و خط دهند، در جريان پيشرفت كاری آنان بلافاصله برنامه گيرند، و ارتباط دائمی خود را با ناوبری و مسافران كشتی بروان حفظ كنند. بعلاوه كل عمليات بوسيله مركز فرماندهی واقع در دانشگاه رود آيلند پشتيبانی و هدايت ميشود.
عمليات اكتشافی 23 ژوئيه تا اول اوت بيانگر بازگشتی به ميدان برونراهی شهر گمشده است كه ابتدا در سال 2000 در حين يك گشت دريايی توسط بنياد ملی علم ايالات متحده كشف شد. ميدان كشف شده بر قله يك كوه در اعماق اقيانوس اطلس واقع است و شامل يك برونراه عظيم 18 طبقه ايست كه بلندترين خروجی آب گرمايی است كه تا كنون ديده شده است.
خانم پروفسور كِلی در اين مورد ميگويد : " استبرنامه اكثريت اعضاء يك تيم علمی اقيانوس شناسی در روی خشكی كاريست كه هرگز تا كنون امتحان نشده بود. اين راهكار درهای جديدی را بروی محققين خواهد گشود و فرصتی به گروه های بسيار گسترده تر محققين خواهد داد كه اعماق اقيانوسها را اكتشاف نمايند."
دانشمندان روی خشكی و روی ناو بروان هر دو بطور يكسان به وسائط نقليه آرگوس و هركول كه به طريق كنترل از راه دور اداره ميشوند دسترسی دارند، و ميتوانند اعماق اقيانوس و ميدان مزبور را همزمان و در زمان واقعی ببينند.
استاد زمين شناسی دانشگاه دوك، جف كارسون، ميگويد : " سيستم قوی روشنايی و نور پردازی امكانات بی سابقه ای در اختيار ما برنامه داده كه مناطق وسيعی از كف دريا و نيز بخشهايی از ساختارهای زمين شناسی عمده آب گرمايی را، كه قبلا يا نديده بوديم يا تنها به نگاهی دزدكی بسنده كرده بوديم، به وضوح ببينيم."



سبزیجات

1:

مرکز زمین( به عمق تقریبی 6400 کیلومتر)که در حدود 4000 درجه سانتیگراد حرارت دارد، به عنوان یک منبع حرارتی عمل نموده و موجب تشکیل و پیدایش مواد مذاب با درجه حرارت 650 تا 1200 درجه سانتیگراد در اعماق 80 تا 100 کیلومتری از سطح زمین می گردد.


سبزی کاری در فضا
بطورمیانگین میزان انتشار این حرارت از سطح زمین که فرایندی مستمر هست معادل 82 میلی وات در واحد سطح هست که با در نظر گرفتن مساحت کل سطح زمین(10*1/5 متر مربع) ، مجموع کل اتلاف حرارت از سطح اون، برابر با 42 ملیون مگاوات هست.


درخواست نقشه زمین شناسی ایران
در واقع این میزان حرارت غیر عادی، عامل اصلی پدیده های زمین شناسی از جمله فعالیتهای آتشفشانی، ایجاد زمین لرزه ها، پیدایش رشته کوه ها( فعالیتهای کوه زایی) و همچنین جابجایی صفحات تکتونیکی می باشد که کره زمین را به یک سیستم دینامیک تبدیل نموده و پیوسته اون را تحت تغییرات گوناگون برنامه می دهد.

امروزه با بهره گیری از فنآوریهای موجود، تنها بخش کوچکی از این منبع سرشار مهار شده و بطور اقتصادی قابل بهره برداری هست.

بنابراین انرژی زمین گرمایی، همان انرژی حرارتی قابل هستحصال از پوسته جامد زمین هست.


در خواست اطلس جغرافياي آمريكاي شمالي
انرژی زمین گرمایی بر خلاف سایر انرژی های تجدیدپذیر منشاء یک انرژی پایدار با فاکتور دسترسی 100% هست که بطور شبانه روزی در طول سال قابل بهره برداری هست.

از انرژی زمین گرمایی در دو بخش کاربردهای نیروگاهی( غیر مستقیم) و غیر نیروگاهی ( مستقیم) هستفاده می شود.


گل سرخ
تولید برق از منابع زمین گرمایی هم اکنون در 22 کشور جهان صورت میگیرد که مجموع قدرت اسمی کل نیروگاههای تولید برق از این انرژی بیش از 8000 مگاوات می باشد.


بـوستـان در خانه
این در حالی هست که بیش از 64 کشور جهان نیز با مجموع ظرفیت نصب شده بیش از 15000 مگاوات حرارتی از این منبع انرژی در کاربردهای غیر نیروگاهی بهره برداری می نمایند.



نیروگاه زمین گرمایی تبخیر اونی

در این نیروگاه ها سیالی که معمولاً به حالت دوفاز مایع و بخار از اعماق زمین واز طریق چاه های زمین گرمایی هستخراج می شود به مخزن جدا نماينده هدایت شده و بدینوسیله فاز بخار از فاز مایع جدا می شود.بخار جدا شده وارد توربین شده و باعث چرخش پره های توربین می شود.پره ها نیز به نوبه خود محور توربین و در نتیجه محور ژنراتور رابه حرکت وا می دارند که باعث بوجود آمدن قطبهای مثبت و منفی در ژنراتور شده و در نتیجه برق تولید می شود.



نیروگاه زمین گرمایی با چرخه دو مداره(باینری)

در این نوع نیروگاه ها نیاز به مخزن جدانماينده در تجهیزات نیروگاه وجود ندارد زیراآب گرم هستخراج شده وارد تبديل حرارتی شده و حرارت خود را به سیال عامل دیگری که معمولاً ایزوپنتان می باشد و نقطه جوش پایینتری نسبت به آب دارد منتقل میکند.


پودر شفيره كرم ابريشم – يك ماده غذايي غير متداول
در این فرآیند ایزوپنتان به بخار تبدیل شده و به توربین منتقل می شود که در اینجا توربین و ژنراتور طبق توضیحات فوق می توانند برق تولید نمايند.

از کاربردهای مستقیم انرژی زمین گرمایی میتوان به مواردی همچون احداث مراکز آب درمانی و تفریحی-توریستی ، گرمایش انواع گلخانه، احداث مراکز پرورش آبزیان و طیور، پیش گیری از یخ زدگی معابر در فصل سرما، تامین گرمایش و سرمایش ساختمانها توسط پمپهای حرارتی زمین گرمایی اشاره نمود.


همه چیز در مورد Gis ...

2:

منبع: ساوقت انرژی های نو ایران

3:

از گرمای درون
زمینی كه زیر پای ما برنامه دارد، منبع بسیار عظیم انرژی هست.

این انرژی كه به صورت حرارت از اعماق زمین به سطح اون هدایت می شود در صورت توسعه فناوری هستخراج اون، به تنهایی قادر خواهد بود كلیه نیازهای انرژی امروز و آینده بشر را تامین كند.


زمینی كه زیر پای ما برنامه دارد، منبع بسیار عظیم انرژی هست.

این انرژی كه به صورت حرارت از اعماق زمین به سطح اون هدایت می شود در صورت توسعه فناوری هستخراج اون، به تنهایی قادر خواهد بود كلیه نیازهای انرژی امروز و آینده بشر را تامین كند.

طبق محاسبه ها، مشخص شده هست كه انرژی حرارتی ذخیره شده در ۱۱ كیلومتر فوقانی پوسته زمین معادل پنجاه هزار برابر كل انرژی به دست آمده از منابع نفت و گاز شناخته شده امروز جهان هست.

پس این منبع عظیم انرژی می تواند در آینده جایگزین قابل اطمینانی برای انرژی حاصل از سوخت های فسیلی باشد.

البته بدیهی هست كه بهره برداری گسترده از ذخایر انرژی زمین گرمایی، مستلزم توسعه بیشتر در زمینه تكنیك های اكتشاف و هستخراج اون هست.
●انرژی زمین گرمایی چیست
اصطلاح زمین گرمایی ترجمه واژه Geothermal هست كه ریشه یونانی داشته و از كلمات Geo به معنای زمین و Therme به معنی حرارت تشكیل شده هست.

در حقیقت انرژی زمین گرمایی، انرژی ای هست كه از سیال آب داغ یا بخارداغ موجود در اعماق زمین به دست می آید.
این انرژی در مخزن زمین گرمایی متمركز شده هست كه برای دسترسی به اون در محل مخزن، چاهی عمیق حفر می كنند.

سیال خروجی از چاه، عامل انتقال انرژی از مخزن به سطح زمین هست.

البته عمق مخزن زمین گرمایی نباید بیش از سه هزار متر باشد زیرا بهره برداری از انرژی اون با فناوری كنونی بشر توجیه اقتصادی ندارد.

با افزایش عمق زمین درجه حرارت افزایش می یابد.

این افزایش حرارت را شیب حرارتی می نامند.

تمام منابع انرژی زمین گرمایی در نقاطی واقع شده اند كه از شیب حرارتی بالایی برخوردارند.
●تاریخچه
این انرژی از ابتدای خلقت مورد هستفاده انسان بوده هست.

بدین ترتیب كه از اون برای شست وشو، پخت وپز، هستحمام، كشاورزی و درمان بیماری ها هستفاده می شد.

اسناد و مدارك موجود ثابت می كند كه ساكنان كشورهایی نظیر چین، ژاپن، ایسلند و نیوزیلند در گذشته های دور از این انرژی هستفاده می كردند.

در سال ۱۸۲۸ فردی به نام لاردرللو در كشور ایتالیا برای تهیه اسید بوریك از حرارت آب های گرم به جای سوزاندن هیزم هستفاده كرد.

در سال ۱۹۰۸ در منطقه مذكور نخستین نیروگاه زمین گرمایی به ظرفیت ۲۰ كیلووات راه اندازی شد كه در سال ۱۹۴۰ ظرفیت اون به ۱۲۷ مگاوات افزایش یافت.

تا سال ۱۹۵۰ بهره گیری از انرژی زمین گرمایی رشد چندانی نداشت، اما حد فاصل سال های ۱۹۵۰ تا ۱۹۷۳ به دلیل گران شدن بی سابقه و ناگهانی نفت، همه كشورها به فكر هستفاده از انرژی های جایگزین افتادند و به تدریج كشورهایی چون آمریكا، ایسلند، فیلیپین، اندونزی و اغلب كشورهایی كه روی كمربند زمین گرمایی جهانی برنامه داشتند بهره برداری از این انرژی را شروع كردند.
●نشانه های انرژی زمین گرمایی
مهمترین نشانه های منابع زمین گرمایی موارد زیر هست:
سنگ های آتشفشانی جوان جوان تر از یك میلیون سال
چشمه های آبگرم
بخارفشان یا گازفشان
آب فشان
نواحی دگرسان شده
گل فشان
كوه های آتشفشانی فعال
البته ذكر این نكته ضروری هست كه برای آغاز بررسی های اكتشافی در یك منطقه زمین گرمایی، بیش از یك نشانه باید در منطقه وجود داشته باشد.
●موارد كاربرد انرژی زمین گرمایی
پس از انجام بررسی های اكتشافی و حفر چاه های اكتشافی و تولیدی در میدان زمین گرمایی، مسئله كاربرد انرژی زمین گرمایی مطرح می شود.

مهمترین عامل در تعیین نوع كاربرد مخزن زمین گرمایی، درجه حرارت اون هست.

امروزه منابع زمین گرمایی را بر پايه درجه حرارت به سه دسته كلی حرارت بالا، حرارت متوسط و حرارت پایین تقسیم می كنند.

مبنای این تقسیم بندی، درجه حرارت مخزن در عمق یك كیلومتری زمین هست.

به این ترتیب كه اگر درجه حرارت مخزن در عمق مذكور بیش از ۲OOC باشد اون را حرارت بالا می نامند.

درجه حرارت مخازن حرارت متوسط و پایین به ترتیب بین ۱۵۰C و ۲۰۰C و كمتر از ۱۵۰C هست.

امروزه از مخزن های زمین گرمایی به دو صورت عمده كاربرد غیر مستقیم تولید برق و كاربرد مستقیم انرژی حرارتی هستفاده می شود.
●تولید برق
به منظور تولید برق از انرژی زمین گرمایی، سیال مخزن آب داغ یا بخار از طریق چاه های حفر شده به سطح زمین هدایت شده و پس از به چرخش درآوردن توربین در نیروگاه، برق تولید می كند.

بدیهی هست كه از مخازن حرارت بالا بیشتر برای تولید برق هستفاده می شود.

در حال حاضر ۲۲ كشور جهان به كمك منابع زمین گرمایی خود بیش از MW ۸۲۰۰ برق تولید می كنند.

در نیروگاه های زمین گرمایی، انرژی الكتریكی به كمك چرخه های مخصوصی تولید می شود.

مهمترین و رایج ترین اونها عبارتند از:
▪چرخه تبخیر اونی
در این دسته از چرخه های تولید برق، سیال زمین گرمایی پس از خروج از چاه، وارد یك جداكننده شده و بخار حاصل به سمت توربین و آب داغ به سمت چاه های تزریقی و برج خنك كننده روانه می شود.

حال، برحسب اینكه عمل جدایش یا تبخیر اونی در یك مرحله یا دو مرحله انجام شود و برحسب وجود یا عدم وجود كندانسور، سه نوع چرخه تبخیر اونی وجود دارد: چرخه تبخیر اونی یك مرحله ای بدون كندانسور، چرخه تبخیر اونی یك مرحله ای با كندانسور، چرخه تبخیر اونی دومرحله ای.
▪چرخه دومداره
از این چرخه برای تولید برق از مخزن های زمین گرمایی حرارت پایین هستفاده می شود.

حدود ۵۰ % مخازن زمین گرمایی شناخته شده جهان درجه حرارتی بین ۱۵۰C تا ۲۰۰C دارند، كه اگر برای تولید برق از اونها از چرخه تبخیر اونی هستفاده شود، چرخه مزبور بازده بسیار پایینی خواهد داشت.

در این چرخه از سیال عامل برای تولید برق هستفاده می شود بدین ترتیب كه آب داغ، سیال عامل را در یك تبديل حرارتی، گرم و به بخار تبدیل می كند.

بخار حاصل، توربین را به حركت در آورده، برق تولید می كند.

از جمله مزیت های مهم این چرخه، عدم وجود خوردگی یا رسوب گذاری توسط سیال عامل هست.

در حال حاضر مهمترین كشورهای جهان از نقطه نظر تولید برق از منابع زمین گرمایی، كشورهای آمریكا ۲۲۲۸ مگاوات، فیلیپین ۱۹۰۹ مگاوات، ایتالیا ۷۶۹ مگاوات، مكزیك ۷۵۵ مگاوات و اندونزی ۵۹۰ مگاوات هستند.
▪كاربرد مستقیم
كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی، بهره برداری بدون واسطه از انرژی زمین گرمایی هست.

در این حالت، انرژی زمین گرمایی به انرژی الكتریكی تبدیل نمی شود، بلكه فقط از انرژی حرارتی اون هستفاده می شود.

مخزن های زمین گرمایی كه دمای اونها بین ۶۵C تا ۱۵۰C هست برای تولید برق، توجیه اقتصادی ندارد، لذا این گونه مخزن ها برای هستفاده مستقیم از انرژی حرارتی، مناسب هستند.

مخزن های زمین گرمایی حرارت پایین، نسبت به مخزن های حرارت بالا گستردگی بیشتری دارند.

آب داغ مخزن های حرارت پایین را می توان با دستگاه های حفاری چاه های آب هستخراج كرد.

یك محقق ایسلندی به نام لیندال به منظور نشان دادن موارد كاربرد انرژی زمین گرمایی، نموداری تهیه كرده هست كه در اون موارد مختلف كاربرد سیال زمین گرمایی بر حسب درجه حرارت اون ارائه شده هست.

همان گونه كه در نمودار لیندال مشخص شده هست، موارد بهره برداری مستقیم از انرژی زمین گرمایی را می توان به ۶ رده كلی زیر تقسیم بندی كرد:
گرمایش ساختمان ها
كشاورزی
دامپروری
كاربردهای صنعتی
درمان بیماری ها
سایر
گرمایش ساختمان ها
این مورد متداول ترین كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی هست.

حدود ۳۷ % كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی در سراسر جهان را گرمایش فضاهای مختلف مسكونی، تجاری، اداری و غیره به خود اختصاص می دهد.

البته در صورت نامناسب بودن كیفیت آب از نظر شیمیایی، از تبديل حرارتی برای گرمایش هستفاده می شود.

یكی از مزیت های مهم سیستم های گرمایشی این هست كه آب داغ پس از تٲمین حرارت فضاهای مختلف، مجددا به درون مخزن زمین گرمایی تزریق می شود و در نتیجه میزان آلودگی زیست محیطی اون بسیار پایین هست.

شایان ذكر اونكه امروزه انواع خاصی از تبديل های حرارتی وجود دارند كه درون چاه های زمین گرمایی تعبیه شده و حرارت آب داغ مخزن را به آب شیرین درون تبديل منتقل می كنند.

درجه حرارت آب گرم مورد نیاز برای سیستم های گرمایشی حدود۶۰C یا بالاتر هست.

امروزه كشورهای ایسلند، فرانسه، مجارستان و ژاپن برای تٲمین حرارت سیستم های گرمایش مركزی خود از انرژی زمین گرمایی هستفاده می كنند.

به عنوان مثال شهر ۱۵۰هزار نفری ریكیاویك مركز ایسلند تماما به وسیله آب داغ تولیدی از مخزن های زمین گرمایی مجاور شهر تامین می شود.
●كشاورزی
عمده ترین كاربرد انرژی زمین گرمایی در زمینه فعالیت های كشاورزی، تامین گرمایش گلخانه ها هست.

البته در برخی از مناطق سردسیر از حرارت آب داغ مخزن های زمین گرمایی برای گرم كردن خاك های كشاورزی نیز به كار می رود.

این نوع كاربرد در كشورهای سردسیر بسیار گسترش دارد.

از جمله محصولاتی كه به كمك این انرژی كشت می شوند می توان به خیار، گوجه فرنگی، انواع گل ها، گیاهان خانگی، نهال درختان و انواع كاكتوس ها اشاره كرد.

در بین كشورهای جهان مجارستان از نظر هستفاده از گلخانه های زمین گرمایی مقام نخست را دارد.

برای گرم كردن گلخانه ها معمولا یا آب داغ را از لوله های فلزی عبور می دهند یا اینكه همانند سیستم های گرمایشی خانه ها از پره های رادیاتور هستفاده می كنند، یا آب داغ را از درون شبكه متراكمی از لوله ها كه در پشت اونها یك فن قوی وجود دارد، عبور می دهند.

علاوه بر مجارستان كشورهایی نظیر ایسلند، چین، یونان، نیوزیلند و روسیه نیز در زمینه گلخانه های زمین گرمایی فعال هستند.
●دامپروری
به كمك انرژی زمین گرمایی می توان انواع مختلف آبزیان را نیز پرورش داد.

امروزه در سطح جهان از انرژی زمین گرمایی برای پرورش و رشد آبزیانی نظیر میگو، قزل آلا، صدف و همچنین آبزیان آكواریومی هستفاده می شود.

نظر به اینكه درجه حرارت بهینه برای پرورش انواع مختلف آبزیان برای هر یك از اونها میزان مشخصی هست ،با هستفاده از انرژی زمین گرمایی می توان درجه حرارت حوضچه های پرورش را در حد مطلوب تامین كرد و اون را در تمام طول سال ثابت نگه داشت.

بدین ترتیب می توان مقدار تولید انواع مختلف آبزیان را به میزان قابل توجهی افزایش داد.

به عنوان مثال رشد بهینه ماهی قزل آلا در درجه حرارت ۵۱۵ درجه سانتیگراد هست.
كشورهایی مانند ایسلند، گرجستان، تركیه، نیوزیلند، ژاپن و چین از جمله كشورهای پیشرو در زمینه هستفاده از انرژی زمین گرمایی برای پرورش آبزیان هستند.

در حال حاضر ۱۶ كشور از چنین تاسیساتی بهره می گیرند.
●كاربردهای صنعتی
این دسته از كاربردهای انرژی زمین گرمایی هنوز مانند سایر مصارف انرژی زمین گرمایی در سطح جهان گستردگی چشمگیری ندارد.

با این وجود، در حال حاضر حدود ۱۹ كشور جهان از این انرژی در فرآیندهای مختلف صنعتی هستفاده می كنند.

به عنوان مثال می توان به موارد زیر اشاره كرد:
تولید برات و اسید بوریك از سیال های زمین گرمایی در ایتالیا
هستحصال نفت در روسیه
پاستوریزه كردن شیر در رومانی
تولید چرم در اسلوونی و صربستان
تولید گاز دی اكسید كربن در ایسلند و تركیه
تولید كاغذ و قطعات خودرو در مقدونیه
تولید خمیر كاغذ، كاغذ و چوب در نیوزیلند
●درمان بیماری ها
این كاربرد نیز بسیار قدیمی بوده و از روزگاران دور اقوامی چون رومی ها، چینی ها، ژاپنی ها، عثمانی ها و ساكنان سایر نواحی كره زمین به منظور هستحمام و درمان بیماری های گوناگون از آب های گرم طبیعی زمین هستفاده می كردند.
در حال حاضر حدود ۴۵ كشور جهان از چشمه های آب گرم خود برای این منظور هستفاده می كنند.

در ارتباط با توسعه چنین مراكزی، شواهد و نمونه های متعددی را می توان در سطح جهان معرفی كرد.

به عنوان مثال، ژاپنی ها با بهره گیری از بیش از ۲۲۰۰ كانون تفریحی مرتبط با چشمه های آبگرم، سالانه قریب به صد میلیون مهمان و گردشگر را پذیرا هستند.
امروزه از آب های گرم دارای حرارت بیش از ۵۰ درجه سانتیگراد برای درمان بیماری هایی نظیر فشار خون بالا، روماتیسم، بیماری های پوستی و بیماری های دستگاه عصبی هستفاده می شود.
●ذوب برف جاده ها
به كمك انرژی زمین گرمایی می توان برف یا یخ جاده ها و پیاده روها را نیز ذوب كرد.

گسترش این نوع كاربرد نسبت به سایر موارد انرژی زمین گرمایی محدودتر هست.

امروزه در سراسر جهان به كمك انرژی زمین گرمایی حدود ۵۰۰هزار متر مربع از مسیر پیاده روها و جاده ها گرم می شوند كه بخش اعظم اونها نیز در كشور ایسلند وجود دارند.

در حال حاضر به جز كشور ایسلند، كشورهایی چون آرژانتین، آمریكا و ژاپن نیز برای ذوب برف جاده های خود از انرژی زمین گرمایی بهره می گیرند.همان گونه كه پیشتر اشاره شد جنبه های گوناگون كاربرد انرژی زمین گرمایی به سرعت در حال افزایش هست و مرتبا به كشورهای بهره مند از این انرژی اضافه کرده می شود.

میزان گسترش موارد كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی در سراسر جهان در جدول ذیل آمده هست.

یادآور می شود كه پمپ های حرارتی زمین گرمایی نوعی سیستم تهویه گرمایش و سرمایش هست.

همان گونه كه می دانیم، درجه حرارت زیرزمین تا اعماق كم ۲ تا ۱۵ متری تقریبا در تمام طول سال ثابت هست.

بنابراین با هستفاده از این پدیده طبیعی می توان گرمایش و سرمایش منازل را در زمستان و تابستان فراهم كرد.

در واقع سازوكار اصلی این سیستم های تهویه، تبادل حرارت با بخش های كم عمق زمین هست، بدین معنی كه در فصل تابستان، حرارت را از داخل منازل به زمین منتقل می كنند و در زمستان، حرارت زیرزمین را به داخل فضاهای مسكونی هدایت می كنند.
●مزیت های كاربرد انرژی زمین گرمایی
امروزه تولید انرژی به كمك منابع سوخت های فسیلی یا نیروگاه های هسته ای با آلودگی قابل ملاحظه محیط زیست همراه هست، ولی انرژی زمین گرمایی علاوه بر تجدیدپذیر بودن در مقایسه با سایر منابع تولید انرژی، آلایندگی كمتری دارد و جزء منابع پاك انرژی به شمار می رود.

میزان آلودگی نیروگاه ها یا طرح های كاربرد مستقیم زمین گرمایی، ارتباط مستقیمی با درجه حرارت منبع زمین گرمایی دارد.

به این ترتیب كه منابع حرارت بالا نسبت به انواع حرارت پایین، آلودگی بیشتری تولید می كنند و همچنین طرح های كاربرد مستقیم نیز كمتر از نیروگاه های زمین گرمایی، محیط زیست را آلوده می كنند.

به طور كلی مزیت های انرژی زمین گرمایی را می توان به دو دسته كلی مزایای زیست محیطی و كاربردی تقسیم بندی كرد.
●مزیت های زیست محیطی كاربرد انرژی زمین گرمایی شامل موارد زیر هست:
عدم آلودگی هوا
تولید CO۲ كم، تولید H۲S پایین و عدم تولید NOx
عدم آلودگی منابع آب های زیرزمینی
عدم نیاز به زمین وسیع
امروزه به دلیل تزریق سیال خروجی از نیروگاه ها و سایر طرح های كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی، میزان آلایندگی این قبیل طرح ها به حداقل مقدار خود رسیده هست.
مزایای كاربردی
صرفه جویی در مصرف سوخت های فسیلی
طولانی بودن وقت دسترسی
گستردگی موارد كاربرد
مستقل بودن از شرایط جوی
امكان تولید برق به وسیله واحدهای قابل حمل
میزان دی اكسید گوگرد تولید شده در نیروگاه های زمین گرمایی حدود ۸ % مقدار تولید شده در نیروگاه های فسیلی هست.

در خصوص دی اكسید كربن نیز نیروگاه های زمین گرمایی در وضعیت بسیار مناسب تری نسبت به نیروگاه های فسیلی برنامه دارند.

بدین معنی كه مقدار گاز CO۲ تولید شده در نیروگاه های زمین گرمایی به ترتیب معادل ۱۵ % نیروگاه های گاز سوز، ۱۰ % نیروگاه های نفت سوز و ۸ % نیروگاه های زغال سنگ سوز هست.

جواد نورعلیئی
روزنامه شرق

4:

سنگ مخزن براي بخار
توده یا حجمی از سنگ های نفوذپذیر و متخلخل هست كه در اعماق مختلف زمین برنامه داشته و خلل و فرج اونها را آب داغ یا بخار تحت فشار، اشغال كرده هست.

مخزن های زمین گرمایی تحت شرایط خاص زمین شناسی به وجود می آیند.

به عنوان مثال، گسل ها یكی از شرایط كنترل كننده اندازه و شكل مخازن زمین گرمایی هست.

مخزن های زمین گرمایی از اجزایی تشكیل شده هست كه وجود همه اونها برای تشكیل مخازن ضروری هست.

بدین ترتیب كه در صورت عدم وجود هر یك از اونها، مخزن زمین گرمایی به وجود نخواهد آمد.

اجزای یك مخزن زمین گرمایی عبارتند از:
۱ سنگ مخزن كه سنگی نفوذپذیر و متخلخل هست.
۲ سنگ پوشش كه سنگی متراكم و غیرقابل نفوذ بوده و مانع از خروج سیال از مخزن و در نتیجه افت فشار اون می شود.
۳ منبع حرارت كه ممكن هست شرایط مختلفی باشد مانند یك توده نفوذی آذرین جوان و عمیق یا حرارت حاصل از حركت های زمین یا حرارت حاصل از تجزیه عنصر های رادیواكتیو و نازك شدگی پوسته زمین و غیره.
۴ منبع سیال كه اغلب بارش های جوی، منابع آب زیرزمینی و یا آب موجود در ماگما هست.
انواع مخزن های زمین گرمایی به شرح زیر هست:
۱ مخزن های گرمابی
در حال حاضر این دسته از مخزن ها تنها مخزن های اقتصادی زمین گرمایی جهان هست.

همان گونه كه از نام اونها بر می آید این مخزن ها، حاوی سیال هستند كه بر حسب نوع سیال به دو دسته مخزن ها حاوی آب داغ و بخار تقسیم می شوند.

مخزن های آب داغ فراوان تر از مخزن های حاوی بخار هست.

كشورهای نیوزیلند و ایسلند تعداد قابل توجهی از مخزن های آب داغ دارند.
در مخزن های حاوی بخار حجم تغذیه سیال مخزن نسبت به دمای غشای حرارتی اون به قدری كم هست كه به محض ورود آب، بخش عمده اون به بخار تبدیل می شود.

در این دسته از مخزن ها، بخار تحت فشار با دمای زیاد
C ۲۰۰ منبسط شده و به بخار خشك فوق العاده گرم تبدیل می شود، بنابراین، این گونه مخزن ها را مخزن های بخار خشك نیز می نامند.
در مخزن های آب داغ، حجم آب داغ بیش از حجم بخار و گاز مخزن هست.

این قبیل مخزن ها بسیار فراوان بوده و حدود ۹۰ % مخازن زمین گرمایی جهان را تشكیل می دهد.

دمای اونها بین ۲۵ تا C ۳۱۰ متغیر هست.

منبع عمده تامین كننده آب این مخزن ها، بارش های جوی و آب های سطحی هست.
۲ مخزن های سنگ داغ خشك
در نواحی ای كه سنگ های متراكم آذرین، داغ ، بدون تخلخل و نفوذپذیری در عمق كم برنامه دارند، می توان آب را به طور مصنوعی درون سنگ ها تزریق كرد.

بدین ترتیب كه دو چاه با عمق های متفاوت و با زاویه ای نسبت به سطح قائم حفر می شود.

اغلب چاه ها تا جایی حفر می شود كه درجه حرارت سنگ ها به C ۲۰۰ برسد.

یكی از چاه ها عمیق تر هست و درست زیر انتهای چاه كم عمق تر برنامه دارد.
سپس به كمك پمپ های پیستونی قوی آب به درون چاه ها تزریق می شود.

فشار آب موجب شكستگی سنگ ها شده و بدین ترتیب بین دو چاه ارتباط بربرنامه می شود.

سپس از چاه كم عمق تر آب را به درون زمین پمپ می كنند.

آب بر اثر تماس با سنگ ها بخار شده و رو به بالا حركت می كند و از طریق چاه كم عمق به سطح زمین می رسد كه به كمك اون می توان برق تولید كرد.

البته این طرح هنوز اقتصادی نشده هست و كماكان در مرحله پژوهش هست.

در حال حاضر اغلب كشورهای پیشرفته نظیر آمریكا، فرانسه، آلمان، ژاپن در حال تحقیق در زمینه این طرح هستند.
۳ مخزن های تحت فشار
این گونه مخزن ها در عمق های زیاد بیش از۴۶۰۰m برنامه دارد و غالبا سنگ مخزن اونها از جنس ماسه هست.

روی این مخزن ها را سنگ پوشش ضخیم پوشانده هست.

آب داغ موجود در فضاهای خالی ماسه ها تحت فشار هیدروستاتیك بوده و حاوی مقدار مختلفی از گاز متان محلول هست.

به طور كلی دو عامل در تشكیل این گونه مخزن ها بسیار موثر هست:
سنگ پوشش مناسب غیرقابل نفوذ و دارای ضخامت قابل ملاحظه كه از نفوذ سیال و حرارت مخزن به خارج جلوگیری می كند.
هستبرنامه مخزن در عمق زیاد از سطح زمین.
دو عامل فوق در برخی موارد موجب افزایش درجه حرارت مخزن به میزان C ۲۰۰ می شود.

البته امروزه این گونه مخزن ها از حیث اقتصادی مقرون به صرفه نیست.

به عنوان مثال در كناره ساحلی آمریكا، از ایالت تگزاس تا لوییزیانا، تعدادی از این قبیل مخزن های زمین گرمایی كشف شده هست.

مخزن های تحت فشار، اكثرا در حین انجام بررسی های اكتشافی ذخیره نفت و گاز شناسایی شده اند.

چنانچه بهره برداری از این مخزن ها مقرون به صرفه شود، می توان از انرژی فسیلی و جنبشی اونها هستفاده كرد.
۴ مخزن های ماگمایی
در برخی نقاط كره زمین و به ویژه در مناطق فعال آتشفشانی، توده های آذرین جوان كم عمقی وجود دارد كه دارای انرژی حرارتی فوق العاده زیادی هست.

این توده های آذرین را مخزن های ماگمایی می نامند.

بهترین نمونه این دسته از مخزن های زمین گرمایی در جزایر هاوایی وجود دارند كه محققان توانسته اند با تزریق آب به درون مخزن و تولید بخار از اونها به طور آزمایشی برق تولید كنند ولی كماكان این طرح با مشكلاتی مواجه هست كه از جمله اونها می توان به موارد زیر اشاره كرد:
مشكلات و خطرات حفاری در سنگ های نیمه مذاب با حرارت بیش از C ۸۰۰
آماده سازی جداره چاه كه در درجه حرارت های بالا كاری بسیار مشكل هست.
عدم كارایی تكنیك های ژئوفیزیكی كنونی برای تعیین موقعیت دقیق توده سنگ های آذرین مدفون.

زیرا در درجه حرارت های زیاد، ابزارهای ژئوفیزیكی كنونی دقت كافی را ندارند.
البته در حال حاضر صرفا منابع زمین گرمایی ارزش اقتصادی دارد و از اونها به طور گسترده بهره برداری می شود.

بدون شك در آینده نه چندان دور با ابداع فناوری های جدید سایر انواع منابع زمین گرمایی نیز قابل هستفاده خواهند بود.

روزنامه شرق

5:

سلام من ساله قبل در مورد انرژي زمين گرمايي يه تحقيقي كردم مي تونم اينجا بذارم

6:

چرا نمي توني ؟ اگه بگذاري كه خيلي خوب ميشه
نيكي و پرسش؟

7:

چشم فقط يه مشكلي هست كه اين تحقيق من در حدود 20يا 30 صفحه هست اگه بخواين بگين من بذارم

8:



دوست عزیز شلام

اگه امکانش هست به صورت پی دی اف بزار
تا راحت بشه ازش هستفاده کرد اگرم امکانش نیست

هر طور راحتی

9:

سلام دوست عزيز من تبديل به فرمت pdf كردم ولي متاسفانه چون تا حالا هيچ فايلي را در سايت برنامه ندادم نمي دونم چه جوري بايد بذارم اگه راهنمايي كنين ممنون ميشم

10:



سلام دوست عزیز می تونی اون رو تو یکی از سایتا مثل پرشین گیگ اپلود کنی و لینکش رو بزاری اینجا

یا اگه پرشین گیگ نداری تو راپید شیر اپلود کن
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

11:

چيزي كه در فايل زير خواهيد خواند توضيحاتي هست هر چند مختصر در مورد انرژي زمين گرمايي و موارد هستفاده ومحل هاي پيدايش
از دوست عزيزمjaafar كه منو تو امر گذاشتن فايل pdf راهنمايي كردن واقعا ممنونم
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

12:

دوست عزيز دستت درد نكنه
خيلي ممنون

13:

اگر در مناطق غیر آتشفشانی حفاریهایی به عمق ۴ تا ۵ کیلومتر انجام شود ممکن هست مقدار افزایش دما به حدود ۱۰۰ تا ۱۳۰ درجه سانتیگراد برسد.

بنابراین در جوار مناطق آتشفشانی ، مثلا دماوند یا سبلان که توده‌های مذاب گرمای خود را به افقهای بالا می‌رسانند، با حفاری می‌توان در اعماق ۱ تا ۳ کیلومتر به دمای ۱۰۰ تا ۳۵۰ درجه سانتیگراد رسید.

در چنین حالتی می‌توان به کمک سیستم حفاری از انرژی محصور شده این توده‌های داغ کم عمق که گرمای خود را به سنگهای اطراف منتقل می‌کند، هستفاده کرد.
بسیاری از مناطق ژئوترمالی با دمای بالا در مناطق آتشفشانی فعال یا جوان وجود دارند.

ژئوترمالهایی که به فعالیتهای آتشفشانی وابسته‌اند به سه دسته تقسیم می‌شوند.

ذخایر هیدروترمال ، سنگهای داغ و خشک و ذخایر ماگمایی.
● ذخایر هیدروترمال
ذخایر هیدروترمال ، به علت وزن خاص و هستثنایی خود یعنی وجود آب داغ و بخار پرفشار آسانتر بدست می‌آیند و می‌توان اونها را مهار کرد.

به علت اونکه فاز بخار این ذخایر از اهمیت بیشتری برخوردار هست.

هستفاده از اون در بعضی مناطق رواج پیدا کرده هست.

با ارزشترین منابع ژئوترمال محسوب می‌شوند.
● هستفاده از انرژی ژئوترمال چشمه آب گرم برای تولید اسید بوریک
یکی از این نقاط چشمه آب گرم لاردلو ایتالیا هست.

بیش از ۲۰۰ سال هست که از آب چشمه‌ها اسید بوریک هستخراج می‌نمايند و برای اون که شرکت مسئول ، مقدار محصول خود را افزایش دهد، حفاریهای زیادی انجام داده هست تا به این وسیله منابع بیشتری به دست آید.
● هستفاده از آب گرم و نیروی بخار
ایسلندیها برای هستفاده از آب گرم و نیروی بخار حفاریهایی از سال ۱۹۲۵ انجام داده‌اند.

در حال حاضر ایسلندیها بیش از ۲۵۰ میدان ژئوترمل در اختیار دارند.

تقریبا ۷۰ % پایتخت ایسلند از گرما و آب گرم طبیعی هستفاده می‌نمايند.

این آبها از حدود ۱۰۰ چاه حفاری به عمق ۳۰۰ تا ۲۳۰۰ متر بدست می‌آید.

این آب دارای دمای حدود ۱۰۰ درجه سانتیگراد هست و در داخل بازالتهای حفره‌دار به تله افتاده هست.

بنابرین وقتی چاهها لبریز از آب شد با عمل پمپاژ آب را خارج می‌نمايند.
● هستفاده از انرژی ژئوترمال برای تولید الکتریسیته
در سلسله کوههای ساحلی شمال سانفرانسیسکو سنگهای آتشفشانی جوانی وجود دارند که باعث فعالیتهای آبفشان در این ناحیه هست.

همین امر متخصصین را بر اون داشت تا با حفاری از انرژی ژئوترمال ذخیره شده این منطقه هستفاده نمايند و نهایتا برای تولید الکتریسیته در سال ۱۹۵۹ حفاریهایی انجام دادند.

بیش از ۳۰۰ چاه به عمق ۵۰۰ تا ۲۶۰۰۰ متر حفر گردید و به این ترتیب به بخار آب گرم و پرفشار دست یافتند.

این بخار آب در ماسه سنگ شیلی خردشده این منطقه به تله افتاده بود.

امروزه تولید برق از اون از مرز ۲۰۰۰ مگاوات گذشته هست که برای یک شهر ۲ میلیون نفری کافی به نظر می‌رسد.

به این ترتیب عظیمترین تاسیسات مولد الکتریسیته از نیروی ژئوترمال در دنیا ایجاد می‌شود.
● سنگهای داغ و خشک
در سالهای اخیر ، تولید نیروی حرارتی از سنگهای خشک و داغ نیز مورد توجه بوده هست.

این موضوع خاص مناطقی هست که درجه زمین گرمایی اونها بیش از حد متعارف یعنی حدود ۶۰ درجه سانتیگراد در هر کیلومتر عمق باشد.

در عین حال زمین باید از سنگهای غیر قابل نفوذ تشکیل شده باشد.

در این شرایط ، اگر چاههایی در سنگهای درز و ترک‌دار به عمق ۳ تا ۴ کیلومتر حفر شود.

سرانجام به سنگهای داغی می‌رسد که می‌تواند آبهای موجود در این اعماق را گرم نماید.

جهت هستفاده از نیروی ژئوترمال ، در این قبیل مناطق دو چاه به موازات هم و به فاصله مشخصی حفر می نمايند.

دریکی ازاونها آب وارد می نمایند.
باتوجه به درجات زمین گرمایی منطقه‌ای ، آب ضمن فرورفتن تدریجا گرم می‌شود وقتی ممکن هست به بخار تبدیل شود، با توجه به تراوایی زمین ، می‌توان به کمک مکنده‌هایی آب را از طریق چاه دوم به بالا کشید.

بطور کلی فرآیند تولید و ساخت مخازن ژئوترمال مصنوعی با هستفاده از سنگهای داغ اعماق زمین ، موضوع پیچیده‌ای هست و به تجربه زیاد و مطالعه نیازمند هست.

ولی اگر به موفقیت برسد پتانسیل خوبی به بار خواهد آورد.
● ذخایر ماگمایی
فکر هستفاده از سنگهای مذاب به عنوان منبع گرمایی توجه بعضی از محققین را به خود جلب کرده هست.

بطور کلی هر گرم ماگما واجد تقریبا ۱۰۰۰ ژول انرژی حرارتی هست.

به عقیده Decker.R , and Decker .

B ، انرژی موجود در یک کیلومتر مکعب ماگما اونقدر زیاد هست که می‌تواند به مدت ۲۰۰ سال نیاز شهری مانند سانفرانسیسکو را تامین کند.

مسلما دستیابی به این نیروی خارق‌العاده ، به تکنولوژی پیشرفته نیاز دارد که در حال حاضر با اون فاصله بسیار داریم.

شبکه رشد

14:

سلام مقاله علمی قوی در مورد زمین گرمایی می خواستم

15:

لطفا به تاپیک درخواست مقالات علوم زمین مراجعه کنید

16:

این مقاله رو حدود دو سال پیش نوشتم .بهتر میشه فرمود جمع آوری کردم .
چون لینکش از بین رفته بود دوباره آپلود کردم .بازم اگه لازم باشه با ایمیل بهم اطلاع بدین تا واستون سند کنم.
کد:
برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

17:



76 out of 100 based on 51 user ratings 276 reviews