صفحه اصلی / انرژی / انرژی نو / انرژی زمین گرمایی و کاربردهای آن
انرژی زمین گرمایی و کاربردهای آن-درست مصرف کنیم - آموزش همگانی - آگاهی مصرف

انرژی زمین گرمایی و کاربردهای آن

یکی از انواع انرژی های نو یا تجدید پذیر که امروزه مورد بهره برداری قرار می گیرد،انرژی زمین گرمایی است. قدمت انرژی زمین گرمایی به اندازه عمر زمین است. «geo » به معنی «زمین» و «Thermal» به معنی «گرما» است. بنابراین« Geothermal (ژئوترمال) » به معنی زمین – گرما می باشد.
آیا تاکنون تخم مرغ آپزی را نصف کرده اید ؟ درون زمین مشابه تخم مرغ است. زرده تخم مرغ بسان هسته زمین است. سفیده تخم مرغ مانند گوشته زمین است. و پوسته تخم مرغ نظیر پوسته زمین است.

زیر پوسته زمین و قسمت فوقانی گوشته ، سنگ های مذابی (سنگ های نرم و داغی به صورت روان) به نام ماگما وجود دارد. پوسته زمین برروی این گوشته ماگمایی مذاب شناور است. زمانی که ماگما از طریق آتشفشان به سطح زمین می رسد ، به آن گدازه می گویند.
به ازای هر 100 متری که به زیرزمین می روید، حرارت سنگ 3 درجه سلزیوس (Celsius) افزایش می یابد. یا به ازای هر 328 فوت در زیرزمین ، حرارت 4/5 درجه فارنهایت افزوده می شود. بنابراین اگر 1000 فوت به زیرزمین بروید ، درجه حرارت سنگ جهت جوشاندن آب کافی خواهد بود.
بعضی اوقات آب در اعماق زمین ، در کنار سنگ گرمی قرار گرفته و به آب جوش یا بخار تبدیل می شود. درجه حرارت آب گرم می تواند تا 300 درجه فارنهایت (148 درجه سلزیوس) برسد. این مقدار حرارت بیش از حرارت آب جوش (212 درجه فارنهایت یا 100 درجه سانتیگراد) است. اگر آب جوش با هوا تماس نداشته باشد ، به بخار تبدیل نمی شود. زمانی که آب گرم از طریق شکاف های زمین به بالا می آید به آن چشمه آب گرم می گویند.
بعضی اوقات آب گرم به محض رسیدن به سطح زمین ، در هوا منفجر می شود که به آن آبفشان می گویند.

حدود 10000 سال قبل ، سرخپوشان قدیمی در شمال آمریکا از چشمه های آب گرم برای آشپزی استفاده می کردند. مناطق اطراف این چشمه ها جزو مناطق بیطرف محسوب می شد. درنتیجه مبارزان قبایل جنگجو می بایست با صلح و دوستی درکنار هم استحمام کنند. تقریباً هریک از چشمه های آب گرم اصلی در ایالت متحده به نوعی مورد استفاده قبایل بومی آمریکا بوده است. چشمه های آب گرم کالیفرنیا ، مانند آبفشان های ناحیه ناپا (Napa) ، برای قبایل آن منطقه مهم و مقدس بودند.
در سایر مناطق جهان ، مردم از چشمه های آب گرم برای استراحت و تمدد اعصاب استفاده می کنند. رومی های قدیم ، مکان های مخصوصی را برای حمام آب گرم ساخته بودند ، و ژاپنی ها نیز قرن ها از چشمه های آب گرم طبیعی برخوردار بوده اند.

استفاده از انرژی زمین گرمایی در دنیای امروز
امروزه مردم از آب های زمین گرمایی در استخرهای شنا و چشمه های معدنی استفاده می کنند. همچنین این آب ها می توانند گرمای ساختمان ها را برای رشد گیاهان مناسب سازند.
در سان برناردنیو (San Bernardina) واقع در جنوب کالیفرنیا ، از آب گرم زیرزمینی برای گرم نمودن ساختمان ها در زمستان استفاده می شود.
در کشور ایسلند، بیشتر ساختمان ها و حتی استخرهای شنا در شهر ریکیاویک و سایر جاها به کمک آب های زمین گرمایی، گرم می شوند. در این کشور حداقل 25 آتشفشان فعال و تعداد زیادی چشمه آب گرم و آبفشان وجود دارد.

الکتریسیته (برق) زمین گرمایی
از آب گرم یا بخار حاصل از زیرزمین می توان برای تولید برق یا الکتریسیته در یک نیروگاه زمین گرمایی استفاده نمود.
در ایالت کالیفرنیا ، 14 ناحیه وجود دارد که از انرژی زمین گرمایی آن برای تولید برق استفاده می کنند. بعضی از آن ها به دلیل کوچک بودن ، پایین بودن درجه حرارت آب و جدا بودن منابع زمین گرمایی از یکدیگر ، هنوز مورد بهره برداری قرار نگرفته اند.
بخار و آب گرم حاصل از بعضی از نواحی آنقدر زیاد است که می توان از آن برای تولید برق استفاده نمود. بدین منظور چاه های عمیقی حفر شده و لوله هایی تا محل آب گرم فرستاده می شود، درست مثل استفاده از نی در نوشابه. آب و بخار گرم توسط این لوله ها از اعماق زمین به بالا آورده می شود.
یک نیروگاه زمین گرمایی درست مثل یک نیروگاه معمولی است با این تفاوت که در این نوع نیروگاه برای گرم نمودن آب و تبدیل آن به بخار هیچگونه سوختی سوزانده نمی شود. در واقع در یک نیروگاه زمین گرمایی ، گرمای مورد نیاز برای حرارت دادن آب و تبدیل آن به بخار از زمین تأمین می شود. سپس بخار تولید شده به یک توربین مخصوص منتقل می شود. تیغه های توربین شروع به چرخش نموده و میله آن را که به یک ژنراتور متصل است چرخانده، برق تولید می کند. در مرحله آخر بخار حاصله در برج خنک کننده سرد می شود. آب سرد شده را می توان جهت گرم شدن مجدد به اعماق زمین پمپاژ نمود.
در نیروگاه زمین گرمایی ، آب گرم از یک طرف وارد توربین شده و از طرف دیگر آن خارج می شود. دوران توربین باعث چرخش ژنراتور گردیده و برق تولید شده به ترانسفورماتور (مبدل) منتقل می شود. سپس این برق از طریق شبکه های انتقال توسط سیم هایی به خانه ، مدرسه ، مراکز اداری و تجاری می رسند. درحدود نیمی از برق زمین گرمایی جهان از نیروگاه های زمین گرمایی واقع در ایالت کالیفرنیا تأمین می شود. این نیروگاه ها ، برق مورد نیاز حدود دو میلیون خانه را تأمین می کنند.

زمین گرمایی؛ پمپاژ گرمای حاصل از منابع زیرزمینی

هر قدر بیشتر به اعماق زمین برویم به میزان گرما افزوده می شود. میزان گرمای لایه فوقانی زمین زیاد نمی باشد. تقریباً در سرتاسر سیاره ما ، میزان گرما تا عمق 10 فوت یکسان است (بین 50 تا 60 درجه فارنهایت یا 10 تا 16 درجه سانتیگراد). اگر تاکنون به زیرزمین ساختمانی یا غار زیرزمینی رفته باشید ، حتماً متوجه شده اید که این مکان ها تقریباً همیشه سرد هستند.
سیستم پمپ منبع زمین گرمایی ، گرمای حاصل از لایه های فوقانی زمین را (10 تا 16 درجه سانتیگراد) از طریق لوله هایی به ساختمان منتقل کرده و داخل آن را گرم یا سرد می کنند. این لوله ها در نزدیک ساختمان درون زمین قرار می گیرند. در داخل این لوله ها سیالی ، مشابه با ضد یخی که در رادیاتور ماشین می ریزند ، وجود دارد.
در زمستان ، گرمای حاصل از منابع زمین گرمایی از مبدل گرمایی عبور کرده و هوای گرم را به مراکز اداری و تجاری ، و خانه ها منتقل می کند. در خلال آب و هوای گرم ، این فرآیند برعکس است ، بدین ترتیب که هوای گرم داخل ساختمان از مبدل گرمایی عبور نموده و به داخل زمین نسبتاً سردتر منتقل می شود. در خلال تابستان از این گرما می توان برای گرم نمودن آب نیز استفاده کرد.

منبع:
http://autoir.ir

این مطالب را نیز ببینید!

انرژی تابشی چیست؟-درست مصرف کنیم - آموزش همگانی - آگاهی مصرف

انرژی تابشی چیست؟

انرژی تابشی، شکلی از انرژی جنبشی است، چراکه ذرات هنگامی که نور، گرما و تابش را از منبعی به منبع دیگر حمل می کنند در حال حرکتند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *