Здавна Земля є джерелом енергоресурсів, але, визнаючи цей факт, треба визнати і те, що джерела енергії, що не відновлюються, не нескінченні. Заради обігріву житла люди вже відмовилися від дров і більше не спалюють лісу, майже виключили видобуток кам'яного вугілля, визнаючи, що це завдає екологічної шкоди довкіллю. Але видобуток нафти та газу йде повним ходом. Тим часом наша планета в запасі має і відновлюване джерело енергії - силу її геотермальних вод.
Використовувати тепло Землі - дуже приваблива ідея і непросте, але в цілому вирішуване завдання. Особливо актуально це для регіонів, де геотермальні джерела виходять на поверхню або хоча б знаходяться в зоні досяжності, як з інженерної, так і з економічної точок зору. Ось тільки місце розташування подібних джерел, як правило, є сусідами з тектонічними розломами планети і знаходиться в вкрай сейсмо нестійких регіонах.
Існує кілька принципових схем будівництва таких електростанцій і, зазвичай, вибір залежить від конкретного джерела тепла: десь достатньо пробурити свердловину і можна починати її експлуатацію, а десь необхідно очистити енергоносій, що надходить, від твердих частинок і шкідливих газів.
Але, яким би не був принцип роботи такої станції, вона має низку переваг перед ТЕС і навіть перед тепловою АЕС.
Ось недолік у геотермальної станції всього один: в кінцевому рахунку він зводиться її місцезнаходження. Враховуючи, що сейсмічна активність не піддається прогнозам, райони тектонічних розломів є вкрай несприятливим місцем для будівництва та подальшої експлуатації енергоустановок.
Зате переваги численні та незаперечні:
З розвитком суспільства, зростає та її екологічна свідомість, проблеми розумного природокористування виходять першому плані. Провідні економічні держави, у тому числі й Росія, підписують протоколи про обмеження викидів в атмосферу, прагнучи скоротити шкоду від парникового ефекту та запобігти глобальному потеплінню. ТЕС, що використовують для вироблення електроенергії як паливо газ, продукти нафтопереробки і, особливо, кам'яне вугілля істотно впливають на зростання забрудненості атмосфери.
З тим, що є екологічна вада ТЕС, нічого вдіяти не можна. Можна спробувати скоротити викиди за рахунок повнішого спалювання палива, за рахунок застосування передових фільтруючих систем, але від «родової» нестачі теплової енергетики не уникнути.
Тож основне питання, яке постає у зв'язку з використанням термальною енергією, які екологічні переваги має геотермальна електростанція? Використовуючи воду та пару, нагріті самою природою, такі електростанції не роблять викидів. Мінімізує шкоду навколишньому середовищу і невеликі габарити подібних станцій. Тож переваги геотермальних електростанцій перед ТЕС не підлягають сумніву.
З давніх-давен люди, які проживали на території, купалися в місцевих гарячих джерелах з лікувальною та профілактичною метою. Якщо раніше це були звичайні водоймища, то зараз навколо них виросли комфортабельні лазні, і лазні. Гарячі джерела Південної Кореї особливо привабливі взимку, коли з'являється можливість погрітися в теплій воді, подихати чистим гірським повітрям і насолодитися чудовими краєвидами.
Особливості гарячих джерел Південної Кореї
Жителі цієї країни з особливим трепетом ставляться до прийому гарячих ванн. Це дозволяє прискорити обмін речовин, позбутися втоми та м'язового болю. Особливою популярністю в Південній Кореї користуються гарячі джерела, де можна добре провести час із сім'єю, друзями та близькими. Поруч із багатьма джерелами працюють спа-центри, куди туристи та корейці приїжджають заради спеціальних процедур. Тут також є великий вибір санаторно-курортних комплексів, збудованих у безпосередній близькості від водойм. За таким же принципом працюють дитячі аквапарки, в яких можна поєднувати купання у гарячих ваннах та розваги на водних атракціонах.
Головною перевагою гарячих джерел Південної Кореї є цілющі властивості мінеральної води. З давніх-давен з її допомогою корейці лікували невралгічні та гінекологічні захворювання, шкірні інфекції та алергію. Зараз же це чудовий спосіб зняти стрес, що накопичився, і відпочити від роботи. Саме тому багато городян і туристів з настанням вихідних і свят прямують у бік популярних курортів, щоб розслабитися і насолодитися красою місцевих пейзажів.
На сьогоднішній день найбільш відомими гарячими джерелами Південної Кореї є:
Ще є спа-курорт Оушен Касл, розташований на узбережжі Жовтого моря. Тут, крім гарячих ванн, можна купатися в басейні з гідромасажним обладнанням і насолоджуватися видами морського берега. Любителі мистецтва вважають за краще відвідувати інший курорт із гарячими джерелами Південної Кореї – «Спа Грін Ленд». Він відомий не лише своєю цілющою водою, а й великою колекцією картин та скульптур.
Гарячі джерела на околицях Сеула
Головними столичними є старовинні, сучасні та численні розважальні центри. Але й крім них є що запропонувати туристам:
Гарячі джерела на околицях Пусана
Другим за величиною містом країни є , навколо якого також зосереджено безліч лікувально-оздоровчих курортів. Найвідомішими гарячими джерелами північної частини Південної Кореї є:
Зона гарячих джерел в Асані
Є термальні курорти і за межами столиці та Пусану:
Геотермальні електростанції у Росії є перспективним поновлюваним джерелом. Росія має багаті геотермальні ресурси з високою та низькою температурами і робить гарні кроки у цьому напрямку. Концепція екологічного захисту допоможе продемонструвати переваги відновлюваних альтернативних джерел використання енергії.
У Росії геотермальні дослідження проведені у 53 наукових центрах та вищих навчальних закладах розташованих у різних містах та у різних відомствах: Академії наук, Міністерствах освіти, природних ресурсів, палива та енергетики. Такі роботи проводяться в деяких регіональних наукових центрах, як Москва, Санкт-Петербург, Архангельськ, Махачкала, Геленджик, Приволжя (Ярославль, Казань, Самара), Урал (Уфа, Єкатеринбург, Пермь, Оренбург), Сибір (Новосибірськ, Тюмень, Томськ, Іркутськ, Якутськ), Далекий Схід (Хабаровськ, Владивосток, Южно-Сахалінськ, Петропавловськ-на-Камчатці).
У цих центрах проводяться: теоретичні, прикладні, регіональні дослідження, а також створюється спеціальний інструментарій.
Геотермальні електростанції в Росії використовуються в основному для теплопостачання та обігріву кількох міст і населених пунктів на Північному Кавказі та Камчатці із загальною чисельністю населення 500 тис.чол. Крім того, у деяких регіонах країни глибоке тепло використовується для теплиць загальною площею 465 тис. м2. Найактивніші гідротермальні ресурси використовуються в Краснодарському краї, Дагестані та на Камчатці. Приблизно половину видобутих ресурсів застосовується для теплопостачання житла та промислових приміщень, третина – на опалення теплиць, лише близько 13 % – для промислових процесів.
Крім цього, термальні води використовуються приблизно в 150 санаторіях і 40 заводах з розливу мінеральної води. Кількість електричної енергії, розробленої геотермальними електростанціями у Росії збільшується проти світовим, але залишається вкрай незначним.
Частка складає всього 0,01 відсотка від загального виробітку електроенергії в країні.
p align="justify"> Найбільш перспективним напрямом використання низькотемпературних геотермальних ресурсів є застосування теплових насосів. Цей спосіб є оптимальним для багатьох регіонів Росії - у Європейській частині Росії та на Уралі. Поки що робляться перші кроки в цьому напрямку.
Електрика виробляється на деяких електростанціях (ГеоЕС) лише на Камчатці та Курильських островах. В даний час три станції працюють на Камчатці:
Паужетська ГеоЕС (12 МВт), Верхньо-Мутнівська (12 МВт) та Мутнівська ГеоЕС (50 МВт).
Паужетська ГеоЕС усередині
Дві невеликі ГеоЕС знаходяться в експлуатації на островах Кунашир – Менделіївська ГеоТЕС, Ітуруп – «Океанська» з встановленою потужністю 7,4 МВт і 2,6 МВт відповідно.
Геотермальні електростанції в Росії за своїм обсягом стоять на останніх місцях у світі.В Ісландіїприпадає більше 25% електроенергії, що видобувається, цим способом.
Менделєєвська ГеоТЕС на Кунаширі
Ітуруп – «Океанська»
Росія має значні геотермальні ресурси і наявний потенціал набагато більший, ніж поточне становище.
Цей ресурс далеко не адекватно розвинений у країні. У колишньому Радянському Союзі геолого-розвідувальні роботи корисних копалин нафти і газу добре підтримувалися. Однак така велика діяльність не спрямована на вивчення геотермальних резервуарів навіть у наслідок підходу: геотермальні води не вважалися енергетичними ресурсами. Але все-таки результати буріння тисяч "сухих свердловин" (просторіччя в нафтовій галузі) приносять вторинну вигоду для геотермальних досліджень. Ці покинуті колодязі, які були під час досліджень нафтової галузі дешевше віддати для нових цілей.
Екологічні переваги використання відновлюваних джерел енергії, таких як геотермальна визнано. Однак є серйозні перешкоди на шляху розвитку поновлюваних ресурсів, що перешкоджають розвитку. Детальні геологічні дослідження та дороге буріння геотермальних свердловин є великими фінансовими витратами, пов'язаними зі значними геологічними та технічними ризиками. 
Використання відновлюваних джерел енергії, включаючи геотермальні ресурси, мають переваги.
Геотермальні електростанції в Росії "чистіше" в порівнянні з використовувані викопне паливо. Міжнародна конвенція щодо зміни клімату та програми Європейського співтовариства передбачають просування відновлюваних джерел енергії. Однак специфічні юридичні розпорядження щодо розвідувальних робіт та видобутку геотермальних вод відсутні у всіх країнах. Частково це пояснюється тим, що води регулюються відповідно до законів водних ресурсів, корисні копалини відповідно до енергетичних законів.
Геотермальна енергія не відноситься до певних розділів законодавства і утруднюється вирішення різних методів експлуатації та використання геотермальної потужності.
Промисловий розвиток за останні два століття приніс безліч інновацій для людської цивілізації та принесли експлуатацію природних ресурсів із загрозливою швидкістю. Починаючи з сімдесятих років 20-го століття серйозні попередження про “межі зростання” пішли по світу з великим ефектом: ресурс експлуатації, гонка озброєнь, марнотратство розбазарили ці ресурси в прискореному темпі, поряд з експоненційним зростанням чисельності населення планети. На все це божевілля потрібна більша кількість енергії.
Найбільш марнотратне і безперспективне - безвідповідальність людини за звичкою витрати кінцевих енергетичних ресурсів вугілля, нафти і газу, що швидко виснажуються. Цією безвідповідальною діяльністю займається хімічна промисловість для виробництва пластмас, синтетичних волокон, будівельних матеріалів, фарб, лаків, фармацевтичних та косметичних продуктів, пестицидів та багатьох інших органічної хімії.
Але найбільш катастрофічний ефект від використання викопного палива - це рівновага біосфери і клімату настільки, що незворотно впливатиме на наш життєвий вибір: зростання пустель, кислотні дощі, що псують родючі землі, отруєння річок, озер і грунтових вод, псування питної води для населення, що росте. планети, - і найгірше з усіх - більш часті погодні катаклізми, втягують льодовики, руйнують гірськолижні курорти, таючі льодовики, зсуви, сильні шторми, затоплення густонаселених прибережних районів і островів, тим самим наражаючи на небезпеку людей і рідкісні види флори .
Втрата родючих земель і культурна спадщина відбувається за рахунок видобутку викопного палива, що невблаганно зростає, викидів в атмосферу, що викликають глобальне потепління.
Шлях до чистої, стійкої енергетики зберігає ресурси і залучення біосфери і клімату в природний баланс пов'язані з використанням як геотермальних електростанцій у Росії.
Вчені розуміють необхідність скорочення спалювання викопного палива, що виходить за межі цільових показників Кіотського протоколу для того, щоб уповільнити глобальне потепління атмосфери Землі.
Геотермальні електростанції (ГеоЕС) – різновид альтернативної енергетики. ГеоЕС отримують електричну енергію рахунок геотермальних джерел надр Землі - гейзерів, відкритих і підземних гарячих джерел води чи метану, теплих сухих порід, магми. Оскільки геологічна активність відбувається на планеті регулярно, геотермальні джерела можна умовно вважати невичерпними (відновлюваними). За підрахунками вчених, теплова енергія Землі становить 42 трильйони Ват, 2% з яких (840 мільярдів) міститься в земній корі і доступна для видобутку, однак і цієї цифри достатньо, щоб забезпечити населення Землі невичерпною енергією на довгі роки.
Регіони з геотермальною активністю є в багатьох частинах планети і ідеальними для побудови станцій вважаються райони з високою геологічною активністю (вулканічною, сейсмічною). Найбільш активний розвиток галузі відбувається у місцях скупчення гарячих гейзерів, а також в областях навколо країв літосферних плит через найменшу товщину земної кори.
Для отримання тепла із закритих підземних джерел використовується буріння свердловин. При поглибленні свердловини температура підвищується приблизно на 1 градус кожні 36 метрів, але є й вищі показники. Отримане тепло доставляється на поверхню станції у вигляді гарячої води або пари, можуть застосовуватися як для прямої подачі на опалювальні системи будинків і приміщень, так і для подальшого перетворення в електроенергію на станції.
Залежно стану середовища (вода, пара) використовується три способи отримання електроенергії - прямий, непрямий і змішаний. При прямому використовується суха пара, що впливає на турбіну генератора безпосередньо. При непрямому використовується (найпопулярніший в даний час) очищена і нагріта водяна пара, що отримується випаром води, що закачується з підземних джерел температурою до 190 градусів. Як видно з представленого малюнка - перегріта пара по видобувних свердловинах піднімається до теплообмінника. У ньому відбувається передача теплової енергії закритий контур парової турбіни. Отримана від закипання рідини пара обертає турбіну, після чого знову конденсується в теплообміннику, що утворює замкнуту і практично нешкідливу для атмосфери систему. Парова турбіна з'єднана з електрогенератором, з якого отримують електроенергію. При змішаному способі застосовують проміжні рідини, що легко закипають (фреон та ін), на які впливають киплячою водою з джерел.
Переваги геотермальних електростанцій:
1) Станції не вимагають зовнішнього палива для роботи;
2) Практично невичерпні запаси енергії (якщо дотримуватись необхідних умов);
3) Можливість автоматизованої та автономної роботи за рахунок використання власне виробленої електрики;
4) Відносна дешевизна обслуговування станцій;
5) Станції можна використовувати для опріснення води при розташуванні на узбережжі океану чи моря.
Геотермальні електростанції - недоліки:
1) Вибір місця встановлення станції часто утруднений політичними та соціальними аспектами;
2) Проектування та будівництво ГеоЕС може вимагати дуже великих вкладень;
3) Забруднення атмосфери періодичними викидами через свердловину шкідливі речовини, що містяться в корі (сучасні технології дозволяють частково перетворювати ці викиди в паливо), проте воно значно нижче, ніж при виробництві електроенергії з викопних джерел;
4) Нестабільність природних геологічних процесів та, як наслідок, періодична зупинка роботи станцій.
Перша геотермальна електростанція
Перші експерименти зі здобиччю енергії з геотермальних джерел відносяться до початку 20 століття (1904 рік, Італія, де через невеликий час була також побудована перша повноцінна геотермальна електростанція). В даний час, з урахуванням швидкого зростання споживання електрики та швидкого вичерпання запасів традиційної енергетичної сировини, це одна з найперспективніших галузей енергетики.
Найбільші геотермальні електростанції
Лідерами отримання геотермальної енергії зараз є США та Філіппіни, де побудовано найбільші ГеоЕС, що виробляють понад 300 МВт енергії кожна, що достатньо для енергопостачання великих міст.
Геотермальні електростанції у Росії
У Росії її галузь розвинена менше, а й тут йде активний розвиток. Найперспективнішими регіонами країни є Курильські острови та Камчатка. Найбільша геотермальна електростанція країни – Мутнівська ГеоЕС на південному сході Камчатки, що виробляє до 50 МВт енергії (у перспективі – до 80 МВт). Також слід зазначити Паужетську (першу, побудовану в Росії), Океанську та Менделєєвську ГеоЕС.
Геотермальна енергія- це енергія тепла, що виділяється із внутрішніх зон Землі протягом сотень мільйонів років. За даними геолого-геофізичних досліджень, температура в ядрі Землі досягає 3000-6000 ° С, поступово знижуючись у напрямку від центру планети до її поверхні. Виверження тисяч вулканів, рух блоків земної кори, землетруси свідчать про дію потужної внутрішньої енергії Землі. Вчені вважають, що теплове поле нашої планети зумовлене радіоактивним розпадом у її надрах, а також гравітаційною сепарацією речовини ядра.
Головними джерелами розігріву надр планети є уран, торій та радіоактивний калій. p align="justify"> Процеси радіоактивного розпаду на континентах відбуваються в основному в гранітному шарі земної кори на глибині 20-30 і більше км, в океанах - у верхній мантії. Припускають, що у підошві земної кори на глибині 10–15 км ймовірне значення температур на континентах становить 600–800°С, а в океанах – 150–200°С.
Людина може використовувати геотермальну енергію лише там, де вона поводиться близько до Землі, тобто. у районах вулканічної та сейсмічної активності. Наразі геотермальну енергію ефективно використовують такі країни, як США, Італія, Ісландія, Мексика, Японія, Нова Зеландія, Росія, Філіппіни, Угорщина, Сальвадор. Тут внутрішнє земне тепло піднімається до самої поверхні у вигляді гарячої води і пари з температурою до 300 ° С і часто виривається назовні як тепло фонтануючих джерел (гейзери), наприклад, знамениті Єллоустонський гейзери парку в США, гейзери Камчатки, Ісландії.
Геотермальні джерела енергіїпідрозділяють на суху гарячу пару, вологу гарячу пару і гарячу воду. Свердловину, яка є важливим джерелом енергії для електричної залізниці в Італії (біля м. Лардерелло), з 1904 р. живить суху гарячу пару. Два інші відомі у світі місця з гарячою сухою парою - поле Мацукава в Японії та поле гейзерів біля Сан-Франциско, де також давно та ефективно використовують геотермальну енергію. Найбільше у світі вологої гарячої пари знаходиться у Новій Зеландії (Вайракей), геотермальні поля трохи меншої потужності – у Мексиці, Японії, Сальвадорі, Нікарагуа, Росії.
Таким чином, можна виділити чотири основні типи ресурсів геотермальної енергії:
поверхневе тепло землі, яке використовується тепловими насосами;
енергетичні ресурси пари, гарячої та теплої води біля поверхні землі, які зараз використовуються у виробництві електричної енергії;
теплота, зосереджена глибоко під поверхнею землі (можливо за відсутності води);
енергія магми та теплота, що накопичується під вулканами.
Запаси геотермальної теплоти (~ 8 * 1030Дж) у 35 млрд разів перевищують річне світове споживання енергії. Лише 1% геотермальної енергії земної кори (глибина 10 км) може дати кількість енергії, що в 500 разів перевищує всі світові запаси нафти та газу. Однак сьогодні може бути використана лише незначна частина цих ресурсів, і це обумовлено насамперед економічними причинами. Початок промислового освоєння геотермальних ресурсів (енергії гарячих глибинних вод і пари) було покладено у 1916 році, коли в Італії ввели в експлуатацію першу геотермальну електростанцію потужністю 7,5 МВт. За минулий час накопичено чималий досвід у галузі практичного освоєння геотермальних енергоресурсів. Загальна встановлена потужність діючих геотермальних електростанцій (ГеоТЕС) дорівнювала: 1975 - 1278 МВт, в 1990 році - 7300 МВт. Найбільшого прогресу у цьому питанні досягли США, Філіппіни, Мексика, Італія, Японія.
Техніко-економічні параметри ГеоТЕС змінюються у досить широких межах та залежать від геологічних характеристик місцевості (глибини залягання, параметрів робочого тіла, його склад тощо). Для більшості введених в експлуатацію ГеоТЕС собівартість електроенергії є подібною до собівартості електроенергії, одержуваної на вугільних ТЕС, і становить 1200...2000 дол. США/МВт.
В Ісландії 80% житлових будинків обігрівається за допомогою гарячої води, яка видобувається з геотермальних свердловин під містом Рейк'явік. На заході США за рахунок геотермальних гарячих вод обігрівають близько 180 будинків та ферм. На думку фахівців, між 1993 та 2000 рр. глобальне вироблення електрики за допомогою геотермальної енергії зросло більш ніж удвічі. Запасів геотермального тепла в США існує так багато, що воно може, теоретично, давати в 30 разів більше енергії, ніж зараз споживає держава.
У перспективі можливе використання тепла магми в тих районах, де вона розташована близько до Землі, а також сухого тепла розігрітих кристалічних порід. В останньому випадку свердловини бурять на кілька кілометрів, закачують холодну воду вниз, а назад отримують гарячу.
