ენერგიის მოხმარების სწრაფი ზრდა, არაგანახლებადი ბუნებრივი რესურსების შეზღუდული ბუნება გვაიძულებს ვიფიქროთ ენერგიის ალტერნატიული წყაროების გამოყენებაზე. ამ მხრივ გეოთერმული რესურსების გამოყენება განსაკუთრებულ ყურადღებას იმსახურებს.
გეოთერმული ელექტროსადგურები (GeoES) არის ელექტროენერგიის წარმოქმნის ობიექტები დედამიწის ბუნებრივი სითბოდან.გეოთერმულ ენერგიას საუკუნეზე მეტი ისტორია აქვს. 1904 წლის ივლისში იტალიის ქალაქ ლარდერელოში ჩატარდა პირველი ექსპერიმენტი, რამაც შესაძლებელი გახადა ელექტროენერგიის მიღება გეოთერმული ორთქლიდან. რამდენიმე წლის შემდეგ აქ ამოქმედდა პირველი გეოთერმული ელექტროსადგური, რომელიც დღემდე ფუნქციონირებს.
გეოთერმული ელექტროსადგურების ასაშენებლად იდეალურად ითვლება გეოლოგიური აქტივობის მქონე ტერიტორიები, სადაც ბუნებრივი სითბო მდებარეობს შედარებით არაღრმა სიღრმეზე.
ეს მოიცავს გეიზერებით უხვად ტერიტორიებს, ღია თერმულ წყაროებს ვულკანებით გაცხელებული წყლით. სწორედ აქ ვითარდება ყველაზე აქტიურად გეოთერმული ენერგია.
თუმცა, სეისმურად არააქტიურ რეგიონებშიც კი არის დედამიწის ქერქის ფენები, რომელთა ტემპერატურა 100 °C-ზე მეტია.
ყოველ 36 მეტრ სიღრმეზე ტემპერატურის მაჩვენებელი 1 °C-ით იზრდება. ამ შემთხვევაში, ჭაბურღილი ბურღულია და მასში წყალი ჩაედინება.
გამომავალი არის მდუღარე წყალი და ორთქლი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც სივრცის გასათბობად, ასევე ელექტროენერგიის წარმოებისთვის.
ბევრი სფეროა, სადაც ამ გზით შეგიძლიათ ენერგიის მიღება, ამიტომ გეოთერმული ელექტროსადგურები ყველგან მუშაობენ.
ბუნებრივი სითბოს მოპოვება შეიძლება განხორციელდეს შემდეგი წყაროებიდან.
დღესდღეობით არსებობს გეოთერმული საშუალებების გამოყენებით ელექტროენერგიის გამომუშავების სამი გზა, რაც დამოკიდებულია გარემოს მდგომარეობაზე (წყალი ან ორთქლი) და კლდის ტემპერატურაზე.
არაპირდაპირი მეთოდი ყველაზე გავრცელებულია. იგი იყენებს მიწისქვეშა წყალს, რომლის ტემპერატურაა დაახლოებით 182 ° C, რომელიც გადატუმბულია ზედაპირზე მდებარე გენერატორებში.
ყველაზე დიდი GeoPP-ები აშენდა აშშ-სა და ფილიპინებში. ეს არის მთელი გეოთერმული კომპლექსები, რომლებიც შედგება ათობით ინდივიდუალური გეოთერმული სადგურისგან.
გეიზერების კომპლექსი, რომელიც კალიფორნიაში მდებარეობს, ყველაზე ძლიერად ითვლება. იგი შედგება 22 ორი სადგურისგან, საერთო სიმძლავრით 725 მეგავატი, რაც საკმარისია მრავალმილიონიანი ქალაქის უზრუნველსაყოფად.რუსულმა გეოთერმულმა ენერგიამ განვითარება დაიწყო 1954 წელს, როდესაც იგი მიიღეს 
გადაწყვეტილება კამჩატკაში ბუნებრივი თერმული რესურსების კვლევის ლაბორატორიის დაარსების შესახებ.
ნახშირწყალბადების წარმოების დიდმა დონემ 1970-იან წლებში, კრიტიკულმა ეკონომიკურმა ვითარებამ 90-იან წლებში შეაჩერა გეოთერმული ენერგიის განვითარება რუსეთში. თუმცა, ახლა მის მიმართ ინტერესი კვლავ გაჩნდა მრავალი მიზეზის გამო:
მოგწონთ დიდი, ძლიერი მანქანები? წაიკითხეთ საინტერესო სტატია ამის შესახებ.
თუ გჭირდებათ აღჭურვილობა მასალების დამსხვრევისთვის - წაიკითხეთ ეს.
რუსეთის ფედერაციის ყველაზე პერსპექტიული რეგიონებია ელექტროენერგიის გამომუშავებისთვის თერმული ენერგიის გამოყენების თვალსაზრისით 
კურილის კუნძულები და კამჩატკა.
კამჩატკაში არის ისეთი პოტენციური გეოთერმული რესურსები ორთქლის ჰიდროთერმების ვულკანური მარაგებით და ენერგეტიკული თერმული წყლებით, რომლებსაც შეუძლიათ რეგიონის მოთხოვნილებების დაკმაყოფილება 100 წლის განმავლობაში. პერსპექტიულად ითვლება მუტნოვსკოეს საბადო, რომლის ცნობილ მარაგს შეუძლია 300 მეგავატამდე ელექტროენერგიის მიწოდება. ამ ტერიტორიის განვითარების ისტორია დაიწყო გეო-ძიებით, რესურსების შეფასებით, პირველი კამჩატკის გეოსადგურების (პაუჟეტსკაია და პარატუნსკაია) დაპროექტებით და მშენებლობით, ასევე ვერხნე-მუტნოვსკაიას გეოთერმული სადგურით 12 მეგავატი სიმძლავრით და მუტნოვსკაია. სიმძლავრე 50 მგვტ.
კურილის კუნძულებზე ფუნქციონირებს ორი ელექტროსადგური, რომლებიც იყენებენ გეოთერმულ ენერგიას - კუნძულ კუნაშირზე (2,6 მგვტ) და კუნძულ იტურუპზე (6 მგვტ).
ცალკეული ფილიპინების და ამერიკული GeoPP-ების ენერგორესურსებთან შედარებით, შიდა ალტერნატიული ენერგიის წარმოების ობიექტები მნიშვნელოვნად კარგავს: მათი საერთო სიმძლავრე არ აღემატება 90 მეგავატს. მაგრამ კამჩატკას ელექტროსადგურები, მაგალითად, 25%-ით უზრუნველყოფენ რეგიონის ელექტროენერგიის მოთხოვნილებას, რაც საწვავის მიწოდების გაუთვალისწინებელი შეფერხების შემთხვევაში, ნახევარკუნძულის მცხოვრებლებს ელექტროენერგიის გარეშე არ დაუშვებს.
რუსეთში არის გეოთერმული რესურსების განვითარების ყველა შესაძლებლობა, როგორც ნავთობთერმული, ასევე ჰიდროგეოთერმული. თუმცა, ისინი ძალიან ცოტაა გამოყენებული და საკმარისზე მეტი პერსპექტიული სფეროა. კურილისა და კამჩატკას გარდა, პრაქტიკული გამოყენება შესაძლებელია ჩრდილოეთ კავკასიაში, დასავლეთ ციმბირში, პრიმორიეში, ბაიკალში, ოხოცკ-ჩუკოტკას ვულკანურ სარტყელში.
"ბირთვული ენერგია" - ეკონომიკური ზრდა და ენერგია ინოვაციური სცენარი MEDT. ბირთვული ენერგია და ეკონომიკური ზრდა. ბირთვული ენერგია და წარმოების სხვა სახეობები. წყარო: მსოფლიო ბანკი (IFC). წყარო: ელექტროენერგეტიკული ობიექტების ზოგადი განლაგება 2020 წლამდე. წყარო: ენერგეტიკის სამინისტრო. წყარო: ტომსკის პოლიტექნიკური უნივერსიტეტის კვლევა.
"ბირთვული საფრთხე" - "რისკის ანალიზის" კომპონენტები. უცხოური მიდგომები „რისკის“ პრობლემისადმი. შეტყობინება. „რისკების მართვის“ ელემენტები. რისკის ანალიზი. ზოგადი ნიმუშები. რისკის მართვის კომპონენტები. გავრცელება მეცნიერების სხვადასხვა დარგში. ფერმერის მრუდი. რეკომენდაციები. ალბათური ანალიზი. ხარჯ-სარგებლის ანალიზი.
„ბირთვული უსაფრთხოება“ - სტანდარტების სისტემის შექმნა. თემის წევრების კონსოლიდირებული აზრის გამოხატვა და დაცვა. რუსულენოვანთა ძალა. საქმიანი რეპუტაციის მაღალი დონის შენარჩუნება. ხელი შეუწყოს კვალიფიციური საკონსულტაციო და საექსპერტო მომსახურების მიწოდებას. კავშირის წევრები. PC და EB საწარმოთა კავშირი. პროფესიული საზოგადოება.
„ატომური ენერგიის ობიექტები“ – ატომური ელექტროსადგურები. ღრუბელი. ბირთვული ყინულმჭრელი. რადიაციის გენეტიკური შედეგები. რადიოაქტიური ნარჩენები. Ატომური იარაღი. ბირთვული ენერგია. ყველაზე ძლიერი ატომური ელექტროსადგურები. მშვიდობიანი ატომი. ატომური ენერგია. ატომური ელექტროსადგურის უპირატესობები. ატომური ელექტროსადგურების დადებითი და უარყოფითი მხარეები. რადიოაქტიურობა. ალუმინის ფენა. ჩერნობილის კატასტროფის შედეგები. ჰიროშიმა.
"ატომური ელექტროსადგურები რუსეთში" - ატომური ელექტროსადგურები (NPPs). ატომური ელექტროსადგურების კლასიფიკაცია რეაქტორების ტიპის მიხედვით. მცურავი ატომური ელექტროსადგური (FNPP). ბილიბინოს თბოელექტროსადგური. ელექტროენერგიის მიღება ატომურ ელექტროსადგურებში. FNPP-ის დაგეგმილი ადგილმდებარეობის გეოგრაფია რუსეთში. ატომური ელექტროსადგურების კლასიფიკაცია მიწოდებული ენერგიის ტიპის მიხედვით. შექმნილია ატომური ელექტროსადგურები.
"ატომური ენერგია" - ზაპოროჟიეს ატომური ელექტროსადგური. ბირთვული ენერგიის პერსპექტივები. მოგეხსენებათ, ატომური ელექტროსადგურების მუშაობა ეფუძნება ურანის ატომებად დაყოფას. უმჯობესია, ასეთი "ნაგავი" მინაზე და კერამიკაში გადააქციოთ. რადიოაქტიური ნარჩენები წარმოიქმნება ბირთვული ციკლის თითქმის ყველა ეტაპზე. ბირთვული ენერგიის უპირატესობები.
დედამიწის წიაღში დიდი განძია. ეს არ არის ოქრო, არც ვერცხლი და არც ძვირფასი ქვები - ეს არის გეოთერმული ენერგიის უზარმაზარი მარაგი.
ამ ენერგიის უმეტესი ნაწილი ინახება გამდნარი ქვის ფენებში, რომელსაც მაგმა ეწოდება. დედამიწის სიცხე ნამდვილი საგანძურია, რადგან ის არის ენერგიის სუფთა წყარო და აქვს უპირატესობა ნავთობის, გაზისა და ატომის ენერგიასთან შედარებით.
მიწისქვეშეთში, ტემპერატურა ასობით და ათასობით გრადუსს აღწევს. ვარაუდობენ, რომ მიწისქვეშა სითბოს რაოდენობა ყოველწლიურად ზედაპირზე გამოდის, მეგავატ-საათებში 100 მილიარდს შეადგენს. ეს ბევრჯერ აღემატება მთელ მსოფლიოში მოხმარებული ელექტროენერგიის რაოდენობას. რა ძალა! თუმცა მისი მოთვინიერება ადვილი არ არის.
როგორ მივიდეთ საგანძურთან
გარკვეული სითბო არის ნიადაგში, თუნდაც დედამიწის ზედაპირთან ახლოს. მისი მოპოვება შესაძლებელია მიწისქვეშა მილებთან დაკავშირებული სითბოს ტუმბოების გამოყენებით. დედამიწის ინტერიერის ენერგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ზამთარში სახლების გასათბობად, ასევე სხვა მიზნებისთვის. ცხელ წყაროებთან ან იმ ადგილებში, სადაც აქტიური გეოლოგიური პროცესები მიმდინარეობს, მცხოვრებმა ადამიანებმა დედამიწის სითბოს გამოყენების სხვა გზები იპოვეს. ძველად რომაელები, მაგალითად, აბაზანისთვის იყენებდნენ ცხელი წყაროების სითბოს.
მაგრამ სითბოს უმეტესი ნაწილი კონცენტრირებულია დედამიწის ქერქის ქვეშ ფენაში, რომელსაც მანტია ეწოდება. დედამიწის ქერქის საშუალო სისქე 35 კილომეტრია და ბურღვის თანამედროვე ტექნოლოგიები არ იძლევა ასეთ სიღრმეში შეღწევის საშუალებას. თუმცა, დედამიწის ქერქი მრავალი ფირფიტისგან შედგება და ზოგან, განსაკუთრებით მათ შეერთებისას, უფრო თხელია. ამ ადგილებში მაგმა უფრო ახლოს ამოდის დედამიწის ზედაპირთან და ათბობს კლდის ფენებში ჩარჩენილ წყალს. ეს ფენები, როგორც წესი, მდებარეობს დედამიწის ზედაპირიდან მხოლოდ ორ-სამ კილომეტრის სიღრმეზე. საბურღი თანამედროვე ტექნოლოგიების დახმარებით სავსებით შესაძლებელია იქ შეღწევა. გეოთერმული წყაროების ენერგიის მოპოვება და გამოყენება შესაძლებელია.
ენერგია ადამიანის სამსახურში
ზღვის დონეზე წყალი ორთქლად იქცევა 100 გრადუს ცელსიუსზე. მაგრამ მიწისქვეშეთში, სადაც წნევა გაცილებით მაღალია, წყალი უფრო მაღალ ტემპერატურაზე რჩება თხევად მდგომარეობაში. წყლის დუღილის წერტილი იზრდება 230, 315 და 600 გრადუსამდე ცელსიუსამდე, შესაბამისად 300, 1525 და 3000 მეტრის სიღრმეზე. თუ გაბურღულ ჭაბურღილში წყლის ტემპერატურა 175 გრადუს ცელსიუსზე მეტია, მაშინ ეს წყალი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტრო გენერატორების მუშაობისთვის.
მაღალი ტემპერატურის წყალი ჩვეულებრივ გვხვდება ბოლო ვულკანური აქტივობის ადგილებში, მაგალითად, წყნარი ოკეანის გეოსინკლინალურ სარტყელში - იქ, წყნარი ოკეანის კუნძულებზე, არის მრავალი აქტიური და ჩამქრალი ვულკანი. ამ ზონაშია ფილიპინები. და ბოლო წლებში ამ ქვეყანამ მნიშვნელოვანი პროგრესი მიაღწია გეოთერმული წყაროების ელექტროენერგიის გამომუშავების კუთხით. ფილიპინები გახდა გეოთერმული ენერგიის ერთ-ერთი უდიდესი მწარმოებელი მსოფლიოში. ქვეყნის მიერ მოხმარებული ელექტროენერგიის 20 პროცენტზე მეტი სწორედ ამ გზით მოიპოვება.
მეტი ინფორმაციისთვის იმის შესახებ, თუ როგორ გამოიყენება დედამიწის სითბო ელექტროენერგიის გამომუშავებისთვის, ეწვიეთ მაკბანის დიდ გეოთერმული ელექტროსადგურს ფილიპინების პროვინცია ლაგუნაში. ელექტროსადგურის სიმძლავრე 426 მეგავატია.
გეოთერმული ელექტროსადგური
გზა გეოთერმული ველისკენ მიდის. სადგურთან მიახლოებისას თქვენ აღმოჩნდებით დიდი მილების სამეფოში, რომლის მეშვეობითაც გეოთერმული ჭაბურღილების ორთქლი შემოდის გენერატორში. ორთქლი ასევე მიედინება მილებიდან ახლომდებარე ბორცვებიდან. რეგულარული ინტერვალებით, უზარმაზარი მილები იღუნება სპეციალურ მარყუჟებში, რაც მათ საშუალებას აძლევს გაფართოვდნენ და შეკუმშონ გაცხელებისა და გაგრილებისას.
ამ ადგილთან ახლოს არის "Philipine Geothermal, Inc."-ის ოფისი. ოფისთან ახლოს არის რამდენიმე საწარმოო ჭა. სადგური იყენებს იგივე ბურღვის მეთოდს, როგორც ნავთობის წარმოებას. ერთადერთი განსხვავება ისაა, რომ ეს ჭაბურღილები დიამეტრით უფრო დიდია. ჭაბურღილები ხდება მილსადენები, რომლებითაც ცხელი წყალი და წნევით ორთქლი ამოდის ზედაპირზე. სწორედ ეს ნარევი შედის ელექტროსადგურში. აქ არის ორი ჭა ერთმანეთთან ძალიან ახლოს. ისინი უახლოვდებიან მხოლოდ ზედაპირს. მიწის ქვეშ ერთი მათგანი ვერტიკალურად ქვევით მიდის, მეორეს კი სადგურის პერსონალი მათი შეხედულებისამებრ ხელმძღვანელობს. ვინაიდან მიწა ძვირია, ასეთი მოწყობა ძალიან მომგებიანია - ქარიშხალი ერთმანეთთან ახლოსაა, რაც დაზოგავს ფულს.
ეს საიტი იყენებს "ფლეშ აორთქლების ტექნოლოგიას". აქ ყველაზე ღრმა ჭაბურღილის სიღრმე 3700 მეტრია. ცხელი წყალი მაღალი წნევის ქვეშ იმყოფება ღრმა მიწისქვეშეთში. მაგრამ როდესაც წყალი ზედაპირზე ამოდის, წნევა ეცემა და წყლის უმეტესი ნაწილი მყისიერად იქცევა ორთქლად, აქედან მოდის სახელი.
წყალი გამყოფში შედის მილსადენის მეშვეობით. აქ ორთქლი გამოყოფილია ცხელი წყლის ან გეოთერმული მარილწყალისგან. მაგრამ ამის შემდეგაც კი, ორთქლი ჯერ არ არის მზად ელექტრო გენერატორში შესასვლელად - წყლის წვეთები რჩება ორთქლის ნაკადში. ეს წვეთები შეიცავს ნივთიერებების ნაწილაკებს, რომლებსაც შეუძლიათ ტურბინაში შეღწევა და მისი დაზიანება. ამიტომ, გამყოფის შემდეგ, ორთქლი შედის გაზის გამწმენდში. აქ ორთქლი იწმინდება ამ ნაწილაკებისგან.
დიდი, იზოლირებული მილები ატარებს გაწმენდილ ორთქლს დაახლოებით კილომეტრის დაშორებით ელექტროსადგურამდე. სანამ ორთქლი შევა ტურბინაში და ამოძრავებს გენერატორს, ის გადის სხვა გაზის სკრაბერში, რათა ამოიღონ მიღებული კონდენსატი.
თუ ბორცვის მწვერვალზე ადიხართ, მაშინ მთელი გეოთერმული უბანი თქვენს თვალწინ გაიხსნება.
ამ საიტის საერთო ფართობი დაახლოებით შვიდი კვადრატული კილომეტრია. აქ 102 ჭაა, მათგან 63 საწარმოოა. ბევრი სხვა გამოიყენება წყლის უკან ნაწლავებში დასაბრუნებლად. ყოველ საათში მუშავდება ისეთი დიდი რაოდენობით ცხელი წყალი და ორთქლი, რომ საჭიროა გამოყოფილი წყლის უკან დაბრუნება ნაწლავებში, რათა არ დააზიანოს გარემო. ასევე ეს პროცესი გეოთერმული ველის აღდგენას უწყობს ხელს.
როგორ მოქმედებს გეოთერმული ელექტროსადგური ლანდშაფტზე? ყველაზე მეტად ის მოგაგონებთ ორთქლის ტურბინებიდან გამოსულ ორთქლს. ელექტროსადგურის ირგვლივ იზრდება ქოქოსის პალმები და სხვა ხეები. ბორცვის ძირში მდებარე ხეობაში აშენდა მრავალი საცხოვრებელი კორპუსი. ამიტომ, სათანადო გამოყენების შემთხვევაში, გეოთერმული ენერგია ემსახურება ადამიანებს გარემოს ზიანის მიყენების გარეშე.
ეს ელექტროსადგური ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად იყენებს მხოლოდ მაღალი ტემპერატურის ორთქლს. თუმცა არც ისე დიდი ხნის წინ ისინი ცდილობდნენ ენერგიის მიღებას სითხის გამოყენებით, რომლის ტემპერატურაც 200 გრადუს ცელსიუსზე დაბალია. და შედეგად გაჩნდა გეოთერმული ელექტროსადგური ორმაგი ციკლით. ექსპლუატაციის დროს ცხელი ორთქლი-წყლის ნარევი გამოიყენება სამუშაო სითხის აირისებრ მდგომარეობაში გადასაყვანად, რაც, თავის მხრივ, ამოძრავებს ტურბინას.
Დადებითი და უარყოფითი მხარეები
გეოთერმული ენერგიის გამოყენებას ბევრი უპირატესობა აქვს. ქვეყნები, სადაც ის გამოიყენება, ნაკლებად არიან დამოკიდებულნი ნავთობზე. გეოთერმული ელექტროსადგურების მიერ წარმოებული ყოველი ათი მეგავატი ელექტროენერგია ყოველწლიურად ზოგავს 140 000 ბარელ ნედლ ნავთობს. გარდა ამისა, გეოთერმული რესურსები უზარმაზარია და მათი ამოწურვის რისკი ბევრჯერ ნაკლებია, ვიდრე ბევრი სხვა ენერგორესურსების შემთხვევაში. გეოთერმული ენერგიის გამოყენება გარემოს დაბინძურების პრობლემას წყვეტს. გარდა ამისა, მისი ღირებულება საკმაოდ დაბალია ბევრ სხვა სახის ენერგიასთან შედარებით.
რამდენიმე გარემოსდაცვითი უარყოფითი მხარეა. გეოთერმული ორთქლი ჩვეულებრივ შეიცავს წყალბადის სულფიდს, რომელიც შხამიანია დიდი რაოდენობით, ხოლო მცირე რაოდენობით უსიამოვნო გოგირდის სუნის გამო. თუმცა, სისტემები, რომლებიც ამარტივებს ამ გაზს, ეფექტური და უფრო ეფექტურია, ვიდრე წიაღისეული საწვავის ელექტროსადგურებში ემისიების კონტროლის სისტემები. გარდა ამისა, წყლის ორთქლის ნაკადის ნაწილაკები ზოგჯერ შეიცავს მცირე რაოდენობით დარიშხანს და სხვა ტოქსიკურ ნივთიერებებს. მაგრამ ნარჩენების მიწაში გადატუმბვისას საფრთხე მინიმუმამდე მცირდება. მიწისქვეშა წყლების დაბინძურების შესაძლებლობა ასევე შეიძლება გამოიწვიოს შეშფოთება. ამის თავიდან ასაცილებლად, დიდ სიღრმეზე გაბურღული გეოთერმული ჭები ფოლადისა და ცემენტის ჩარჩოში უნდა იყოს „ჩამოსული“.
ალტერნატიულ წყაროებს შორის მნიშვნელოვანი ადგილი უჭირავს გეოთერმული ენერგიას - მას ასე თუ ისე იყენებენ მსოფლიოს 80-მდე ქვეყანაში. უმეტეს შემთხვევაში, ეს ხდება სათბურების, საცურაო აუზების აშენების, თერაპიული აგენტის გამოყენების ან გათბობის დონეზე.
რამდენიმე ქვეყანაში - მათ შორის აშშ-ში, ისლანდიაში, იტალიაში, იაპონიაში და სხვა - აშენდა და ფუნქციონირებს ელექტროსადგურები.
გეოთერმული ენერგია ზოგადად იყოფა ორ ტიპად - ნავთობთერმული და ჰიდროთერმული. პირველი ტიპი წყაროდ ცხელ ქანებს იყენებს. მეორე არის მიწისქვეშა წყლები.
თუ თემის ყველა მონაცემს ერთ დიაგრამაში მოაქვთ, აღმოაჩენთ, რომ შემთხვევების 99%-ში გამოიყენება ქანების სითბო, ხოლო გეოთერმული ენერგიის მხოლოდ 1%-ში მოიპოვება მიწისქვეშა წყლებიდან.
ამ დროისთვის სამყარო საკმაოდ ფართოდ იყენებს დედამიწის შიდა სითბოს და ეს ძირითადად არაღრმა ჭაბურღილების ენერგიაა - 1 კმ-მდე. ელექტროენერგიის, სითბოს ან ცხელი წყლით უზრუნველსაყოფად, დამონტაჟებულია თბოგამცვლელები, რომლებიც მუშაობენ დაბალი დუღილის მქონე სითხეებზე (მაგალითად, ფრეონი).
ახლა ჭაბურღილის სითბოს გადამცვლელის გამოყენება სითბოს ამოღების ყველაზე რაციონალური გზაა. ეს ასე გამოიყურება: გამაგრილებელი ცირკულირებს დახურულ წრეში. გაცხელებული ამოდის კონცენტრულად დაშვებული მილის გასწვრივ, გამოსცემს თავის სითბოს, რის შემდეგაც, გაცივებული, ტუმბოს დახმარებით იკვებება გარსაცმში.
დედამიწის შინაგანი ენერგიის გამოყენება ეფუძნება ბუნებრივ მოვლენას - დედამიწის ბირთვთან მიახლოებისას იზრდება დედამიწის ქერქისა და მანტიის ტემპერატურა. პლანეტის ზედაპირიდან 2-3 კმ-ის დონეზე აღწევს 100 °C-ზე მეტს, ყოველ მომდევნო კილომეტრზე საშუალოდ იზრდება 20 °C-ით. 100 კმ სიღრმეზე ტემპერატურა უკვე აღწევს 1300-1500 º-C.
დიდ სიღრმეზე მოძრავი წყალი თბება მნიშვნელოვან მნიშვნელობებამდე. სეისმურად აქტიურ რაიონებში ის ზედაპირზე ამოდის დედამიწის ქერქის ნაპრალების მეშვეობით, ხოლო მშვიდ რეგიონებში მისი ამოღება შესაძლებელია ჭაბურღილების გამოყენებით.
მოქმედების პრინციპი იგივეა: გაცხელებული წყალი ამოდის ჭაბურღილში, გამოყოფს სითბოს და ბრუნდება მეორე მილით. ციკლი პრაქტიკულად გაუთავებელი და განახლებადია, სანამ დედამიწის წიაღში სითბოა.
ზოგიერთ სეისმურად აქტიურ რეგიონში ცხელი წყლები ისე ახლოს არის ზედაპირთან, რომ თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ, როგორ მუშაობს გეოთერმული ენერგია. კრაფლას ვულკანის (ისლანდია) შემოგარენის ფოტო გვიჩვენებს გეიზერებს, რომლებიც გადასცემენ ორთქლს იქ მოქმედი GeoTPP-ისთვის.
ალტერნატიულ წყაროებზე ყურადღება განპირობებულია იმით, რომ პლანეტაზე ნავთობისა და გაზის მარაგი უსასრულო არ არის და თანდათან იწურება. გარდა ამისა, ისინი ყველგან არ არის ხელმისაწვდომი და ბევრი ქვეყანა დამოკიდებულია სხვა რეგიონების მიწოდებაზე. სხვა მნიშვნელოვან ფაქტორებს შორის არის ბირთვული და საწვავის ენერგიის უარყოფითი გავლენა ადამიანის გარემოზე და ველურ ბუნებაზე.
GE-ს დიდი უპირატესობა მისი განახლებადობა და მრავალფეროვნებაა: მისი გამოყენების შესაძლებლობა წყლისა და სითბოს მიწოდებისთვის, ან ელექტროენერგიის წარმოებისთვის, ან სამივე მიზნისთვის ერთდროულად.
მაგრამ მთავარია გეოთერმული ენერგია, რომლის დადებითი და უარყოფითი მხარეები დამოკიდებულია არა იმდენად ფართობზე, რამდენადაც მომხმარებლის საფულეზე.
ამ ტიპის ენერგიის უპირატესობებს შორისაა შემდეგი:
თუმცა, ასევე არსებობს უარყოფითი მხარეები:
დღეს გეოთერმული რესურსები გამოიყენება სოფლის მეურნეობაში, მებაღეობაში, აკვა და თერმოკულტურაში, მრეწველობაში, საბინაო და კომუნალურ მომსახურებაში. რამდენიმე ქვეყანაში აშენდა დიდი კომპლექსები მოსახლეობის ელექტროენერგიით უზრუნველყოფის მიზნით. ახალი სისტემების განვითარება გრძელდება.
ყველაზე ხშირად, გეოთერმული ენერგიის გამოყენება სოფლის მეურნეობაში მცირდება სათბურების, სათბურების, აკვა და ჰიდროკულტურული დანადგარების გათბობითა და მორწყვით. მსგავსი მიდგომა გამოიყენება რამდენიმე შტატში - კენიაში, ისრაელში, მექსიკაში, საბერძნეთში, გვატემალასა და ტედაში.
მიწისქვეშა წყაროები გამოიყენება მინდვრების მორწყვისთვის, ნიადაგის გასათბობად, სათბურში ან სათბურში მუდმივი ტემპერატურისა და ტენიანობის შესანარჩუნებლად.
2014 წლის ნოემბერში კენიაში ფუნქციონირება დაიწყო მსოფლიოში ყველაზე დიდმა გეოთერმული ელექტროსადგურმა. სიდიდით მეორე მდებარეობს ისლანდიაში - ეს არის Hellisheidy, რომელიც სითბოს იღებს ჰენგიდლის ვულკანის მახლობლად მდებარე წყაროებიდან.
სხვა ქვეყნები, რომლებიც იყენებენ გეოთერმულ ენერგიას ინდუსტრიული მასშტაბით: აშშ, ფილიპინები, რუსეთი, იაპონია, კოსტა რიკა, თურქეთი, ახალი ზელანდია და ა.შ.
GeoTPP-ზე ენერგიის გამომუშავების ოთხი ძირითადი სქემაა:
2009 წელს მკვლევართა ჯგუფმა, რომელიც ეძებს ექსპლუატაციის გეოთერმული რესურსებს, მიაღწია გამდნარ მაგმას სულ რაღაც 2,1 კმ სიღრმეზე. მაგმაში ასეთი დარტყმა ძალიან იშვიათია, ეს მხოლოდ მეორე ცნობილი შემთხვევაა (წინა მოხდა ჰავაიზე 2007 წელს).
მიუხედავად იმისა, რომ მაგმასთან დაკავშირებული მილი არასოდეს ყოფილა დაკავშირებული ახლომდებარე კრაფლას გეოთერმული ელექტროსადგურთან, მეცნიერებმა მიიღეს ძალიან იმედისმომცემი შედეგები. აქამდე ყველა მოქმედი სადგური იღებდა სითბოს ირიბად, მიწის ქანებიდან ან მიწისქვეშა წყლებიდან.
ერთ-ერთი ყველაზე პერსპექტიული სფეროა კერძო სექტორი, რომლისთვისაც გეოთერმული ენერგია არის ავტონომიური გაზის გათბობის რეალური ალტერნატივა. აქ ყველაზე სერიოზული დაბრკოლება არის აღჭურვილობის მაღალი საწყისი ღირებულების შედარებით იაფი მუშაობა, რაც ბევრად აღემატება „ტრადიციული“ გათბობის სისტემის დაყენების ფასს.
MuoviTech, Geodynamics Ltd, Vaillant, Viessmann, Nibe გთავაზობთ თავიანთ განვითარებას კერძო სექტორისთვის.
გეორესურსების გამოყენების უდავო ლიდერი შეერთებული შტატებია - 2012 წელს ამ ქვეყანაში ენერგიის წარმოებამ 16,792 მლნ მეგავატ/საათს მიაღწია. იმავე წელს შეერთებული შტატების ყველა გეოთერმული სადგურის ჯამურმა სიმძლავრემ მიაღწია 3386 მეგავატს.
გეოთერმული ელექტროსადგურები შეერთებულ შტატებში განლაგებულია კალიფორნიის, ნევადის, იუტას, ჰავაის, ორეგონის, აიდაჰოს, ნიუ-მექსიკოს, ალასკასა და ვაიომინგის შტატებში. ქარხნების უდიდეს ჯგუფს ჰქვია "გეიზერები" და მდებარეობს სან-ფრანცისკოს მახლობლად.
შეერთებული შტატების გარდა, ათეულში (2013 წლის მდგომარეობით) ასევე შედიან ფილიპინები, ინდონეზია, იტალია, ახალი ზელანდია, მექსიკა, ისლანდია, იაპონია, კენია და თურქეთი. ამასთან, ისლანდიაში გეოთერმული ენერგიის წყაროები უზრუნველყოფს ქვეყნის მთლიანი მოთხოვნის 30%-ს, ფილიპინებში - 27%-ს, ხოლო აშშ-ში - 1%-ზე ნაკლებს.
სამუშაო სადგურები მხოლოდ დასაწყისია, ინდუსტრია მხოლოდ იწყებს განვითარებას. ამ მიმართულებით კვლევა გრძელდება: 70-ზე მეტი ქვეყანა იკვლევს პოტენციურ საბადოებს, 60-მა ქვეყანამ აითვისა უმაღლესი განათლების ინდუსტრიული გამოყენება.
სეისმურად აქტიური ტერიტორიები პერსპექტიულად გამოიყურება (როგორც ისლანდიის მაგალითიდან ჩანს) - კალიფორნიის შტატი აშშ-ში, ახალი ზელანდია, იაპონია, ცენტრალური ამერიკის ქვეყნები, ფილიპინები, ისლანდია, კოსტა რიკა, თურქეთი, კენია. ამ ქვეყნებს აქვთ პოტენციურად მომგებიანი შეუსწავლელი საბადოები.
რუსეთში ეს არის სტავროპოლის ტერიტორია და დაღესტანი, სახალინის კუნძული და კურილის კუნძულები, კამჩატკა. ბელორუსიაში არის გარკვეული პოტენციალი ქვეყნის სამხრეთით, რომელიც მოიცავს ქალაქებს სვეტლოგორსკს, გომელს, რეჩიცას, კალინკოვიჩისა და ოქტიაბარსკის.
უკრაინაში პერსპექტიულია ტრანსკარპატების, ნიკოლაევის, ოდესისა და ხერსონის რეგიონები.
საკმაოდ პერსპექტიულია ყირიმის ნახევარკუნძული, მით უმეტეს, რომ მისი მოხმარებული ენერგიის უმეტესი ნაწილი გარედან შემოდის.
გეოთერმული ელექტროსადგურები (GeoES) არის ერთგვარი ალტერნატიული ენერგია. GeoPP-ები ელექტროენერგიას იღებენ დედამიწის ინტერიერის გეოთერმული წყაროებიდან - გეიზერები, წყლის ან მეთანის ღია და მიწისქვეშა ცხელი წყაროები, თბილი მშრალი ქანები, მაგმა. ვინაიდან გეოლოგიური აქტივობა პლანეტაზე რეგულარულად ხდება, გეოთერმული წყაროები პირობითად შეიძლება ჩაითვალოს ამოუწურავი (განახლებადი). მეცნიერთა აზრით, დედამიწის თერმული ენერგია 42 ტრილიონი ვატია, აქედან 2% (840 მილიარდი) დედამიწის ქერქშია და ხელმისაწვდომია მოპოვებისთვის, მაგრამ ეს მაჩვენებელი საკმარისია დედამიწის მოსახლეობის ამოუწურავი ენერგიით უზრუნველსაყოფად. მრავალი წლის განმავლობაში.
გეოთერმული აქტივობის მქონე რეგიონები გვხვდება პლანეტის ბევრ კუთხეში, ხოლო მაღალი გეოლოგიური აქტივობის მქონე უბნები (ვულკანური, სეისმური) სადგურების მშენებლობისთვის იდეალურად ითვლება. ინდუსტრიის ყველაზე აქტიური განვითარება ხდება იმ ადგილებში, სადაც ცხელი გეიზერები გროვდება, ასევე ლითოსფერული ფირფიტების კიდეების მიმდებარე ტერიტორიებზე დედამიწის ქერქის ყველაზე მცირე სისქის გამო.
ჭაბურღილის ბურღვა გამოიყენება დახურული მიწისქვეშა წყაროებიდან სითბოს მისაღებად. ჭაბურღილის გაღრმავებასთან ერთად ტემპერატურა ყოველ 36 მეტრში დაახლოებით 1 გრადუსით იმატებს, მაგრამ უფრო მაღალი მაჩვენებლებია. შედეგად მიღებული სითბო მიეწოდება სადგურის ზედაპირზე ცხელი წყლის ან ორთქლის სახით, მათი გამოყენება შესაძლებელია როგორც სახლებისა და შენობების გათბობის სისტემების პირდაპირი მიწოდებისთვის, ასევე სადგურზე ელექტროენერგიად შემდგომი გადაქცევისთვის.
გარემოს მდგომარეობიდან გამომდინარე (წყალი, ორთქლი) გამოიყენება ელექტროენერგიის გამომუშავების სამი მეთოდი - პირდაპირი, ირიბი და შერეული. პირდაპირი, მშრალი ორთქლით გამოიყენება, რომელიც პირდაპირ მოქმედებს გენერატორის ტურბინაზე. არაპირდაპირი, გაწმენდილი და გაცხელებული წყლის ორთქლით გამოიყენება (დღესდღეობით ყველაზე პოპულარული), რომელიც მიღებულია მიწისქვეშა წყაროებიდან ამოტუმბული წყლის აორთქლებით 190 გრადუსამდე ტემპერატურით. როგორც წარმოდგენილი ფიგურიდან ჩანს, ზედმეტად გახურებული ორთქლი წარმოების ჭაბურღილების გავლით სითბოს გადამცვლელამდე ამოდის. იგი გადასცემს თერმული ენერგიას ორთქლის ტურბინის დახურულ წრეში. სითხის დუღილის შედეგად მიღებული ორთქლი ატრიალებს ტურბინას, რის შემდეგაც იგი კვლავ კონდენსირდება სითბოს გადამცვლელში, რაც ქმნის დახურულ და პრაქტიკულად უვნებელ სისტემას ატმოსფეროსთვის. ორთქლის ტურბინა დაკავშირებულია ელექტრო გენერატორთან, საიდანაც ისინი ელექტროენერგიას იღებენ. შერეული მეთოდით გამოიყენება შუალედური ადვილად შუშხუნა სითხეები (ფრეონი და სხვ.), რომლებიც ექვემდებარება მდუღარე წყალს წყაროებიდან.
გეოთერმული ელექტროსადგურების უპირატესობები:
1) სადგურებს არ სჭირდებათ გარე საწვავი სამუშაოდ;
2) ენერგიის პრაქტიკულად ამოუწურავი მარაგი (აუცილებელი პირობების დაკმაყოფილების შემთხვევაში);
3) ავტომატური და ავტონომიური მუშაობის შესაძლებლობა თვითგამომუშავებული ელექტროენერგიის გამოყენებით;
4) სადგურის მოვლის შედარებითი სიიაფე;
5) სადგურები შეიძლება გამოვიყენოთ წყლის გაუსალაგებად, თუ ისინი განლაგებულია ოკეანის ან ზღვის სანაპიროზე.
გეოთერმული ელექტროსადგურები - უარყოფითი მხარეები:
1) სადგურის დამონტაჟების ადგილის არჩევა ხშირად გართულებულია პოლიტიკური და სოციალური ასპექტებით;
2) GeoPP-ის პროექტირება და მშენებლობა შეიძლება მოითხოვდეს ძალიან დიდ ინვესტიციებს;
3) ატმოსფეროს დაბინძურება პერიოდული გამონაბოლქვით ქერქში შემავალი მავნე ნივთიერებების ჭაში (თანამედროვე ტექნოლოგიები შესაძლებელს ხდის ამ ემისიების ნაწილობრივ გადაქცევას საწვავად), მაგრამ ეს გაცილებით დაბალია, ვიდრე წიაღისეული წყაროებიდან ელექტროენერგიის წარმოებაში;
4) ბუნებრივი გეოლოგიური პროცესების არასტაბილურობა და შედეგად, სადგურების პერიოდული გამორთვა.
პირველი გეოთერმული ელექტროსადგური
გეოთერმული წყაროებიდან ენერგიის მოპოვების პირველი ექსპერიმენტები თარიღდება მე-20 საუკუნის დასაწყისით (1904 წელი, იტალია, სადაც მცირე ხნის შემდეგ აშენდა პირველი სრულფასოვანი გეოთერმული ელექტროსადგურიც). ამჟამად, ელექტროენერგიის მოხმარების სწრაფი ზრდისა და ტრადიციული ენერგეტიკული ნედლეულის სწრაფი ამოწურვის გათვალისწინებით, ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე პერსპექტიული ენერგეტიკული სექტორი.
უდიდესი გეოთერმული ელექტროსადგურები
გეოთერმული ენერგიის მოპოვებაში ლიდერები არიან შეერთებული შტატები და ფილიპინები, სადაც აშენდა უდიდესი GeoPP-ები, რომლებიც აწარმოებენ 300 მეგავატზე მეტ ენერგიას თითოეული, რაც საკმარისია დიდი ქალაქების ენერგიით მომარაგებისთვის.
გეოთერმული ელექტროსადგურები რუსეთში
რუსეთში ინდუსტრია ნაკლებად არის განვითარებული, მაგრამ აქაც აქტიური განვითარებაა. ქვეყნის ყველაზე პერსპექტიული რეგიონებია კურილის კუნძულები და კამჩატკა. ქვეყნის უდიდესი გეოთერმული ელექტროსადგური არის Mutnovskaya GeoPP კამჩატკის სამხრეთ-აღმოსავლეთით, რომელიც 50 მეგავატამდე ენერგიას გამოიმუშავებს (მომავალში 80 მეგავატამდე). ასევე უნდა აღინიშნოს Pauzhetskaya (პირველი აშენებული რუსეთში), Oceanskaya და Mendeleevskaya GeoPP.
