Енергія підземного тепла (геотермальна енергія)

Геотермальна електростанція - енергетичне підприємство, що використовує для виробництва електроенергії тепло земних надр у вигляді гарячих джерел і гейзерів. Геотермічні електростанції є екологічно чистими.

Геотермальні багатства Землі зосереджені, головним чином, на території Атлантичного хребта, який закінчується Ісландією, у Великому тектонічному рові в Африці, у "вогняному кільці", яке оточує Тихий океан, та в деяких інших місцях. Більше 20 країн використовують це джерело тепла для енергетичних цілей, а в Ісландії близько 75% людей користуються ним для опалення житлових будинків.

Загальна потужність систем прямого використання геотермальної енергії у світі в середині 1990-х років складала близько 8,5 ГВт. За останні 5 років вона збільшилася на 16% (у Китаї -втричі, у США - на 55%). У СНД знизилася в 5 разів.

Як відомо, чим далі вглиб Землі, тим більшою стає температура (у середньому на 30°С на 1 км, а у вулканічних районах значно швидше). За оцінками фахівців, у земній корі до глибини 7-10 км акумульоване тепло, загальна кількість якого в 5 тис. разів перевищує теплоємність усіх видів викопного палива, що є на Землі. Теоретично всього 1% тепла, що міститься в земній корі до глибини 5 км, вистачило б для того, щоб розв'язати енергетичні проблеми людства на найближчі 4 тис. років. Та на практиці це джерело енергії використовується ще дуже мало. Найкращі результати досягнуті в районах активної вулканічної діяльності. Через свердловини гаряча пара надходить у турбіни й виробляє електроенергію. Відпрацьована гаряча (75-80°С) вода використовується для опалення будинків, теплиць, тваринницьких ферм тощо.

Під час перетворення геотермальної енергії виникає проблема відпрацьованих підземних вод. Як правило, вони сильно мінералізовані, і їх не можна спускати в ріки. З деяких таких розсолів добувають йод, бром, літій, цезій, стронцій, рубідій та інші елементи. Відпрацьовані води знову закачують у підземні горизонти для повторного використання тепла Землі.

Високу ефективність дає використання термальних станцій у сільському господарстві. Так, на Північному Кавказі собівартість тепличних овочів, вирощених на геотермальних водах, у 1,5 рази нижча, ніж там, де парники обігріваються від котелень, що працюють на мазуті. У деяких районах Ставропольського краю, Омської області, у Казахстані, Грузії, Азербайджані термальні води також використовуються на тваринницьких фермах і парникових господарствах. За рахунок підземних вод у СНД можна теплофікувати 60 міст і 100 сільських районів. Перспективними в плані розвитку геотермічної енергетики є Камчатка, Курильські острови, Чукотка, Західний Сибір, Північне Забайкалля, Дагестан, Кавказ, Середня Азія. Тільки Західно-Сибірський підземний басейн гарячої води має площу близько 3 млн. км2, за розмірами це ціле Середземне море гарячої води під землею. На Камчатці та Курильських островах у зоні активного вулканізму (тільки діючих вулканів там понад 60) розташовані численні джерела гарячих вод із температурою 100°С та джерела пари, яка має значно вищу температуру. Перша в колишньому СРСР геотермальна станція почала працювати на Камчатці на р. Паужетці. В Україні досі немає жодної установки такого типу, проте перспективними зонами для використання геотермальної енергії є Карпати, Закарпаття та Крим. На території України (600 тис. кв. км) виявлено 9,5 тисяч теплових потоків, а Європа в цьому плані ще лишається майже невивченою - тут (а це приблизно 10 млн. кв. км) поки що зафіксовано 3,5 тисячі теплових потоків. Науковцями Інституту геофізики НАН України складено карту теплових потоків землі на всій її території. Завдяки карті стали відомими місця, де виявлено донедавна невідомі аномалії теплових потоків. Зі складеної науковцями карти видно, де можна добувати підземне тепло. Вже є проекти електростанцій, які могли б працювати в Закарпатті. Непогані шанси щодо цього має Крим.

Цікаві статті з розділу

Визначення небезпечної швидкості вітру
Значення небезпечної швидкості вітру на рівні Флюгера (10м над рівнем землі) знаходять за формулами (2.18.). (2.19), (2.20.): при f< 100= 0.5,<0.5; (2.18.) = . 0.5<<2; (2.19.) ...

Екологічна мережа Донецької області
Природно-заповідна справа в нашій країні на нинішньому етапі свого розвитку задекларована на найвищому рівні як сучасний пріоритет довгострокової державної політики. Це, безумовно, є свідче ...

Характеристика забруднювачів ґрунтового покриву внаслідок антропогенної діяльності
Забруднення ґрунтового покриву, внаслідок діяльності промислового сектору, пояснюється осіданням твердих частинок, а також попаданням в ґрунт забруднюючих речовин в результаті мокрого очищення атмо ...