مقاله تحلیلی: انرژی زمین‌ گرمایی و کاربرد آن در ساختمان‌ ها

انرژی زمین‌گرمایی نوعی از انرژی‌های تجدید پذیر است که از زیر سطح زمین سرچشمه می‌گیرد. در واقع منبع این انرژی آب گرم و بخار موجود در اعماق مختلف زیر سطح زمین است که دماهای متفاوتی دارند.

با حفر چاه‌هایی به عمق حداقل یک مایل می‌توان به منابع انرژی زمین‌گرمایی دست پیدا کرد. از این نوع انرژی می‌توان پس از استخراج در نیروگاه‌های زمین‌گرمایی استفاده کرد. این انرژی کاربردهای مختلفی ازجمله تولید برق، گرمایش و سرمایش دارد.

انرژی زمین‌گرمایی تمیزتر، کارآمدتر و مقرون‌به‌صرفه¬تر از سوخت‌های فسیلی است. از این انرژی می‌توان به‌طور مداوم صرف‌نظر از شرایط آب و هوایی استفاده کرد.

انرژی زمین‌گرمایی نوعی انرژی تجدید پذیر است که در سیالات و سنگ‌های هسته زمین ذخیره می‌شود. برای دستیابی به این انرژی باید چاه‌هایی با عمق یک مایل یا حتی بیشتر حفر کرد تا به منبع آن که در واقع آب یا بخار گرم دست پیدا کرد. پس از آن توربین‌های متصل به ژنراتورهای برق شروع به حرکت می‌کنند.

 انرژی زمین‌گرمایی معمولاً در نیروگاه زمین‌گرمایی تولید می‌شود. اولین نیروگاه زمین‌گرمایی در سال ۱۹۶۰ در ایالات‌متحده راه‌اندازی شد. در حال حاضر بیش از ۶۰ نیروگاه زمین‌گرمایی در امریکا وجود دارد.

نیروگاه‌های زمین‌گرمایی سه نوع هستند: بخار خشک، آب گرم و باینری یا ترکیبی از دو نوع قبلی که پیشرفته‌ترین نوع است.

بخار خشک

نیروگاه زمین‌گرمایی مبتنی بر بخار خشک، قدیمی‌ترین فناوری در بحث انرژی زمین‌گرمایی است. در این روش بخار زیرزمین به سطح زمین منتقل می‌شود و از آن برای به حرکت درآوردن توربین‌ها استفاده می‌شود.

 آب گرم

 در این روش آب گرم که فشار یادی هم دارد از زیرزمین استخراج و به آب کم‌فشار و سرد تبدیل می‌شود. سپس از این آب در توربین‌ها استفاده خواهد شد. آلودگی هوا و آب اغلب در این روش وجود دارد.

 نیروگاه باینری

در این نیروگاه‌ها آب داغ از یک مایع ثانویه که نقطه جوش کمتری دارد عبور داده می‌شود تا به بخار تبدیل گردد. از این بخار برای به حرکت درآوردن توربین‌ها استفاده می‌شود.

کاربردهای انرژی زمین‌گرمایی

به‌محض رسیدن انرژی زمین‌گرمایی به سطح زمین می‌توان از آن بر اساس گرمایی که دارد استفاده‌های متفاوتی کرد. از این انرژی می‌توان برای تولید برق و موارد دیگر یعنی گرمایش و سرمایش (مثل پمپ حرارت زمین‌گرمایی) استفاده کرد.

پمپ حرارتی ساختمان‌ها را در فصل تابستان خنک و در فصل زمستان گرم می‌کند. به‌علاوه از این انرژی می‌توان در جاده‌ها و مسیرهای پیاده‌روی برای ذوب برف استفاده کرد. همچنین می‌توان از انرژی زمین‌گرمایی به‌طور مستقیم برای گرمایش استفاده کرد.

 مزایای انرژی زمین‌گرمایی

1. انرژی تجدید پذیر: اگر برداشت از منبع این انرژی به‌درستی مدیریت شود، یعنی سرعت استخراج با سرعت تولید انرژی در زیرزمین در حالت تعادل باشند می‌توان این انرژی را تجدید پذیر دانست.
2. تمیز: جدیدترین نیروگاه‌های زمین‌گرمایی که حلقه بسته هستند هیچ گاز گلخانه‌ای تولید نمی‌کنند. در این نیروگاه در مقایسه با دیگر منابع آب کمتری مصرف می‌شود. استخراج این انرژی نیاز به هیچ سوخت فسیلی ندارد.
3. مقرون‌به‌صرفه: انرژی زمین‌گرمایی نسبتاً هزینه کمی دارد. استفاده مستقیم از انرژی زمین‌گرمایی موجب کاهش %۸۰ هزینه‌ها نسبت به استفاده از سوخت‌های فسیلی می‌شود.
4. بار پایه: با استفاده از انرژی زمین‌گرمایی می‌توان بدون در نظر گرفتن شرایط آب و هوایی تولید برق مداومی داشت.
5. بومی: کشورهایی که به منابع زمین‌گرمایی دسترسی دارند از خرید یا واردات برق بی‌نیاز شوند.
6. ردپای کربن کم: ازآنجاکه نیروگاه‌های زمین‌گرمایی به مساحت کمتری برای تولید هر گیگاوات ساعت برق (۴۰۴ مترمربع) در مقایسه یا نیروگاه‌های خورشیدی (۳۲۳۷ مترمربع) و نیروگاه‌های بادی (۱۳۳۵ مترمربع) و نیروگاه‌های زغال‌سنگی (۳۶۴۲ مترمربع) نیاز دارند؛ ردپای کربن کمتری دارند.

منبع

ترجمه شده توسط تیم مترجمین ۸۰۸

اگر دوست دارید به تیم مترجمین ۸۰۸ بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.