Объяснение геотермальной энергии: как работает геотермальная энергия

Глубоко под поверхностью Земли лежат массивные резервуары расплавленной породы, горячей воды и газа под высоким давлением. Ученые и инженеры использовали эти источники в качестве источников геотермальной энергии.

Перейти к разделу

• Что такое геотермальная энергия?
• Как работает геотермальная энергия?
• 4 преимущества геотермальной энергии
• 2 Недостатки геотермальной энергии
• Учить больше
• Узнайте больше о мастер-классе доктора Джейн Гудолл

Доктор Джейн Гудолл делится своими взглядами на интеллект животных, их охрану и активизм.

сколько времени нужно персиковому дереву, чтобы принести плоды

Что такое геотермальная энергия?

Геотермальная энергия - это возобновляемый источник энергии, который использует тепловую энергию под поверхностью Земли. Горячие источники Исландии и гейзеры Йеллоустонского национального парка являются примерами геотермальных резервуаров, прорвавших земную кору. Люди тысячелетиями использовали геотермальные ресурсы.

По мере того как руководящие органы, такие как Министерство энергетики США, стремятся к возобновляемым средствам производства энергии, они стимулируют коммунальные предприятия, корпорации и частных лиц использовать тепло Земли в качестве средства обеспечения промышленных процессов и выработки электроэнергии. Это привело к недавнему всплеску геотермальных технологий.

Как работает геотермальная энергия?

Геотермальная энергия может производить электричество на геотермальных электростанциях. Вы также можете использовать его в качестве источника тепла для дома с помощью геотермальных тепловых насосов.

• Производство геотермальной электроэнергии : Большинство электростанций вырабатывают электричество путем кипячения воды для производства пара. Затем пар вращает массивные турбины, производящие электрический ток. Геотермальные электростанции также используют этот метод, только вместо производства пара с использованием ископаемого топлива, такого как уголь или природный газ, они используют воду, нагретую естественным путем из подземных резервуаров. Существуют различные варианты выработки геотермальной энергии (включая метод сухого пара, метод мгновенного испарения и систему бинарного цикла), но все они используют естественные высокие температуры геотермальной жидкости.
• Системы геотермального отопления : Системы геотермального отопления используют геотермальную воду для обогрева радиаторов в домах, офисах и на заводах. В некоторых местах, в том числе на большей части Исландии, геотермальная вода из горячих источников даже выходит из крана для домашнего использования. Геотермальные системы также могут функционировать как системы охлаждения, используя геотермальные тепловые насосы для отвода тепла из здания в землю. Затем система заменяет этот горячий воздух воздухом с низкой температурой из-под поверхности земли.

4 преимущества геотермальной энергии

Геотермальная энергия полезна по разным причинам.

1. Он потенциально доступен во всем мире . При значительных инвестициях геотермальную энергию можно использовать практически в любой точке Земли. Хотя источником геотермального тепла является ядро ​​Земли и движение тектонических плит, все пригодные для использования геотермальные резервуары находятся в земной коре - иногда всего на несколько футов ниже поверхности.
2. Обеспечивает постоянную мощность базовой нагрузки . После подключения геотермальный источник обеспечивает непрерывную мощность и не требует батарей для эффективной работы, как в случае с другими возобновляемыми источниками энергии, такими как солнце и ветер.
3. Он производит меньшие выбросы парниковых газов, чем ископаемое топливо. . Использование подземных источников тепла действительно связано с выбросом парниковых газов, таких как метан (CH4) и диоксид углерода (CO2), но оно не приближается к уровню выбросов парниковых газов, который возникает при сжигании угля, нефти или природного газа.
4. Он может использовать существующую инфраструктуру ископаемого топлива . По мере того, как промышленность и коммунальные услуги уходят от ископаемое топливо эти источники могут способствовать внедрению геотермальной энергии в тех же регионах. Нефтяные и газовые скважины уже завершили необходимое бурение, необходимое для отбора геотермального тепла, что побудило многих инженеров предложить использовать те же скважины для ископаемого топлива и геотермальной энергии.

Мастер класс

Предлагается для вас

Онлайн-классы, которые проводят величайшие умы мира. Расширьте свои знания в этих категориях.

Учит сохранению

Обучает исследованию космоса

Обучает научному мышлению и общению

Обучает науке лучшего сна

2 Недостатки геотермальной энергии

Думай как профессионал

Доктор Джейн Гудолл делится своими взглядами на интеллект животных, их охрану и активизм.

Несмотря на ряд явных преимуществ перед ископаемым топливом, геотермальные энергетические системы еще не заняли значительной доли рынка. Для этого есть две основные причины.

как стать декоратором интерьера

1. Начальные затраты высоки . Производство геотермальной электроэнергии и геотермальное отопление могут быть рентабельными при наличии соответствующей инфраструктуры. Однако создание такой инфраструктуры обходится дорого. Чтобы добраться до геотермальных резервуаров, бригады должны прорваться сквозь плотную коренную породу. Бурение трудоемкое и шумное. Некоторые муниципалитеты и ассоциации домовладельцев не допускают этого.
2. Новые технологии требуются во многих местах . Чтобы геотермальные системы обеспечивали энергоэффективность, должен существовать естественный поток жидкости из геотермального поля в воздух над ним. Только около 10 процентов площади суши подходят для этого потока жидкости. Новая технология, называемая усовершенствованными геотермальными системами (EGS), может решить эту проблему, разбивая горячие породы глубоко под поверхностью земли. В эти породы впрыскивается вода, которая становится паром, поднимающимся на поверхность для использования энергии. Используемая низкотемпературная вода затем возвращается в землю через нагнетательные скважины. В то время как такое глубокое бурение может приводить к выбросам углекислого газа и метана, геотермальные проекты могут в конечном итоге обойти это, используя циклический цикл геотермальной жидкости в замкнутом контуре.

Учить больше

Получите годовое членство MasterClass и получите эксклюзивный доступ к видео-урокам, которые преподают мастера, в том числе Джейн Гудолл, Нил де Грасс Тайсон, Пол Кругман и другие.