Mikä on geoterminen energia ja mikä on sen tulevaisuus?

Mikä on geoterminen energia? Parannettujen parannettujen geotermisten järjestelmien tekniikan ansiosta maapallon lämmöstä voi tulla merkittävä sähköntuottaja. Flickr / xavierbt

Geoterminen tarkoittaa kirjaimellisesti "maan lämpöä". Maan lämpötila nousee, kun poraamme syvemmälle maan ydintä kohti. Voimme käyttää tätä lämpöä energiaksi kiertämällä vettä kuumien maanalaisten säiliöiden läpi, tuomalla kuuman veden tai höyryn pintaan. Voimme sitten muuntaa kuumassa nesteessä olevan energian mekaaniseksi ja sähköiseksi pintaan käyttämällä a: ta lämpömoottori.

Yksityinen sijoitus Australian geotermisen energian kehittämiseen hidastui erittäin nopean aloituksen jälkeen kymmenen vuotta sitten. Tämän pitäisi taas kiihtyä, koska uusi kehitys tuo parannettujen geotermisten järjestelmien kaupallisen kannattavuuden. Näillä on potentiaalia kasvaa eksponentiaalisesti, lupaaen maailmalle runsaasti voimaa.

Perinteiset geotermiset järjestelmät

Vuonna 2010 maailman tuottama 20 terawattituntia (TWh) geotermisen sähkön. Kaikki tämä tuli perinteisistä resursseista. Nämä ovat luonnossa esiintyviä kuuman veden tai höyryvirtoja, joita magma lämmittää ja jotka kiertävät läpäisevän kiven läpi. Ne liittyvät vulkaanisiin järjestelmiin ja rajoittuvat alueisiin, joissa on aktiivisia tai nuoria tulivuoria.

Perinteisten resurssien käyttö ei ole uusi. Vuonna 1904 tehdas rakennettiin Larderelloon, Italia, tuottamaan sähköä geotermisestä höyrystä. Siitä lähtien geotermiset voimalaitokset ovat levinneet tasaisella nopeudella, mutta ne on rajoitettu resursseihin, joihin on suhteellisen helppo päästä.

Parannetut geotermiset järjestelmät

On olemassa toinen geotermisen lämmön muoto, jota on runsaasti ja jota on yleensä saatavana ympäri maailmaa. Sitä tuottaa kalium-, uraani- ja torium-isotooppien radioaktiivinen hajoaminen, joita löytyy joistakin graniittityypeistä.

Etelä-Australian Cooper-altaan graniiteissa isotooppipitoisuudet ovat pieniä. Lämpöä tuotetaan erittäin alhaisella nopeudella. Tällaisen alhaisella nopeudella graniitimassan kohottaminen lämpötilaan 100 ° C veisi melkein miljoona vuotta. Tuon ajan kallion on pysyttävä hyvin eristettynä suuressa syvyydessä.

Tämän syvän lämmön saavuttamiseksi on porattava vähintään kaksi kaivoa. Kylmä vesi ruiskutetaan yhdestä kaivosta, kallio lämmittää sitä ja uutetaan toisesta kaivosta. Kaksi kaivoa ovat tyypillisesti 800 - 1000 metrin päässä toisistaan. Tällaisessa järjestelmässä vesi liikkuu kaivosta toiseen vain, jos kaivojen välinen kallio on riittävän läpäisevä.

Luonnonkiven läpäisevyys ei ole tarpeeksi korkea, mutta sitä voidaan parantaa vakiintuneilla öljy- ja kaasuteollisuuden tekniikoilla. Näitä järjestelmiä kutsutaan parannetuiksi geotermisiksi järjestelmiksi (EGS).

Kaupallisen EGS: n kehitys

Parannetusta geotermisestä järjestelmästä saatava sähkö ei ole nyt kustannuskilpailukykyistä, koska syvät kaivot ovat kalliita. Jotta tuotettaisiin tarpeeksi sähköä kaivojen ja pintalaitteiden maksamiseksi, kuuma vesi on tuotava pintaan nopeudella lähellä 100 kg / s. Yksi parhaimmista EGS-virtausnopeuksista maailmassa saavutti australialainen yritys Geodynamics, ja se oli vain kolmasosa tästä tavoitteesta. Vaikka tämä on merkittävä saavutus, se ei riitä tekemään EGS-sähköstä kaupallisesti kilpailukykyistä.

Nämä pienet virtausnopeudet on mahdollista kompensoida, jos energian muuntamisessa tehoksi voidaan parantaa tehokkuutta. Mutta parannuksia tällä alalla ei ole vielä tapahtunut, jotta sähköntuotannosta tulee kustannuskilpailukykyinen.

EGS-virtausnopeudet on kolminkertaistettava, ennen kuin EGS-sähkö on kaupallisesti mahdollista. Se oli raportoitiin viime joulukuussa että yhdysvaltalainen AltaRock on voinut kehittää lupaavan tekniikan geotermisille kaivoille. Jos ilmoitetut tulokset ovat perusteltuja lisätestauksilla, se antaa uuden hengityksen EGS-geotermisen kehityksen kannalta ympäri maailmaa ja Australiassa.

Muut Australian geotermiset resurssit

Jako tavanomaisten ja parannettujen geotermisten järjestelmien välillä on keinotekoinen, ja todellinen globaali geoterminen resurssi kattaa jatkuvan spektrin, joka ulottuu luonnossa esiintyvistä kuumista lähteistä parannettuihin geotermisiin järjestelmiin.

Viimeaikaiset tulokset osoittavat, että vaikka Australia ei ole vulkaaninen maa, siinä on alueita, joissa magma pääsee lähelle pintaa tuottamaan kuumaa vettä sedimenttikivessä. Australian geoterminen teollisuus kutsuu näitä kuumat sedimenttiset pohjavesikerrokset. Niiden odotetaan olevan luonnollista läpäisevyyttä korkeampaa kuin EGS, mutta ehkä ei niin korkea kuin perinteiset geotermiset järjestelmät.

Maailmanlaajuisesti tämän tyyppisistä resursseista ei ole tehty paljon työtä, mutta Australiassa ja muissa paikoissa on tapahtunut uutta kehitystä Turkki ja Etelä-Amerikassa suunnattu sellaisiin resursseihin.

Ympäristövaikutukset

Geotermisen energian saannissa mukana olevilla tekniikoilla voi olla vähäisiä vaikutuksia lähiympäristöön. Kuten Paralana kokemus, pinnalla voi tuntua lievää vapinaa, mutta ne eivät muodosta merkittävää riskiä. Geoterminen energia ei käytä enää vettä kuin muut uusiutuvat lämpöenergian sovellukset. Myös EGS-hankkeissa käytetty murtumien stimulaatio ei aiheuta riskiä pintavesien pohjavesille, koska EGS-säiliöt ovat hyvin syviä ja kaivot on tiivistetty teräsvaippaihin.

Joissakin tulivuoren lähteistä tavanomaisissa geotermisissä resursseissa, ilmakehään vapautuneet liuenneet kaasut voi vaikuttaa välittömään ympäristöön. Tämä on todennäköisesti geotermisen energian vakavain vaara, mutta se rajoittuu vain joihinkin perinteisiin resursseihin (ei koske Australiaa) ja on helppo hallita.

Geotermisen energian tulevaisuus

Geotermisen energian perusteet ovat vahvat. Sitä on runsaasti - resurssi Suuren arteesisen altaan alla on arviolta riittävän suuri toimittaa Australian nykyinen vuotuinen energiankulutus 6000 vuotta. Se on yksi harvoista uusiutuvista energialähteistä, joka voi korvata hiilen kokonaan perusvoiman sähköntuottajana. Sillä on myös erittäin vähäiset ympäristövaikutukset.

Riittämättömän virtauksen saavuttaminen haittasi sen kaupallista kehitystä, mutta tämä ongelma voidaan ratkaista lähitulevaisuudessa. Jos näin tapahtuu, geotermisestä energiasta voi tulla yksi johtavista uusiutuvien energialähteiden tekniikoista 2020-luvulle.Conversation

kirjailijasta

Konetekniikan professori Hal Gurgenci, Queenslandin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

Laskutus: Kaikkein kattavin suunnitelma, jota koskaan ehdotettiin maailmanlaajuisen lämpenemisen kääntämiseksi

Paul Hawken ja Tom Steyer
9780143130444Laajasti levinneen pelon ja apatian edessä kansainvälinen tutkijoiden, ammattilaisten ja tutkijoiden koalitio on koonnut tarjoamaan joukon realistisia ja rohkeita ratkaisuja ilmastonmuutokseen. Tässä on kuvattu sata tekniikkaa ja käytäntöä - jotkut ovat hyvin tunnettuja; jotkut, joita et ole koskaan kuullut. Ne vaihtelevat puhtaasta energiasta tyttärien kouluttamiseen pienituloisissa maissa maankäytön käytäntöihin, jotka vetävät hiiltä pois ilmassa. Ratkaisut ovat olemassa, ovat taloudellisesti kannattavia ja yhteisöt kaikkialla maailmassa toteuttavat niitä taitavasti ja päättäväisesti. Saatavana Amazon

Ilmastoratkaisujen suunnittelu: Poliittinen opas vähähiiliseen energiaan

Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Koska ilmastonmuutoksen vaikutukset ovat jo kohdanneet, tarve vähentää maailmanlaajuisia kasvihuonekaasupäästöjä on kiireellistä. Se on pelottava haaste, mutta tekniikat ja strategiat sen täyttämiseksi ovat olemassa tänään. Pieni joukko energiapolitiikkoja, jotka on suunniteltu ja toteutettu hyvin, voivat viedä meidät polulle vähähiiliseen tulevaisuuteen. Energiajärjestelmät ovat suuria ja monimutkaisia, joten energiapolitiikan on oltava kohdennettua ja kustannustehokasta. Yksi koko sopiva lähestymistapa ei yksinkertaisesti saa aikaan työtä. Päättäjät tarvitsevat selkeän, kattavan resurssin, jossa hahmotellaan energiapolitiikat, joilla on suurin vaikutus ilmastotulevaisuuteen, ja kuvataan, miten nämä politiikat suunnitellaan hyvin. Saatavana Amazon

Tämä muuttaa kaikkea: kapitalismi vs. ilmasto

kirjoittanut Naomi Klein
1451697392In Tämä muuttaa kaiken Naomi Klein väittää, että ilmastonmuutos ei ole pelkästään toinen asia, joka on jätettävä verojen ja terveydenhuollon välillä. Se on hälytys, joka kutsuu meitä vahvistamaan taloudellisen järjestelmän, joka on jo meitä monin tavoin epäonnistumassa. Klein rakentaa huolellisesti tapaa, jolla kasvihuonekaasupäästömme vähentäminen on meidän tilaisuutemme vähentää samanaikaisesti eriarvoisuutta, kuvitella rikkoutuneita demokratiojamme uudelleen ja rakentaa taloutemme. Hän paljastaa ilmastonmuutoksen denierien ideologisen epätoivon, mahdollisten geoengineerien messiaaniset harhaluulot ja liian monien vihreiden aloitteiden traagisen defeatismin. Ja hän osoittaa täsmälleen, miksi markkinat eivät ole - eivätkä voi - korjata ilmastokriisiä, vaan pahentavat sen sijaan entistä äärimmäisempiä ja ekologisesti haitallisia uuttomenetelmiä, joihin liittyy riehuva katastrofi kapitalismi. Saatavana Amazon

Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvaketwitter kuvakeyoutube kuvakeinstagram-kuvakepintrest-kuvakerss-kuvake

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

UUSIMMAT VIDEOT

Suuri ilmastomuutto on alkanut
Suuri ilmastomuutto on alkanut
by Super User
Ilmastokriisi pakottaa tuhannet ympäri maailmaa pakenemaan, kun heidän kodeistaan ​​tulee yhä asumattomampia.
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
by Alan N Williams, et ai
Hallitustenvälisen ilmastomuutospaneelin (IPCC) viimeisimmässä raportissa todetaan, että ilman merkittävää vähennystä…
Maa on pysynyt asuttavana miljardeja vuosia - kuinka paljon onnekkaita saimme?
Maa on pysynyt asuttavana miljardeja vuosia - kuinka paljon onnekkaita saimme?
by Toby Tyrrell
Evoluutio kesti 3 tai 4 miljardia vuotta Homo sapiensin tuottamiseksi. Jos ilmasto olisi täysin epäonnistunut vain kerran siinä…
Kuinka 12,000 XNUMX vuoden takaisen sään kartoittaminen voi auttaa ennustamaan tulevaa ilmastonmuutosta
Kuinka 12,000 XNUMX vuoden takaisen sään kartoittaminen voi auttaa ennustamaan tulevaa ilmastonmuutosta
by Brice Rea
Viimeisen jääkauden loppua, noin 12,000 XNUMX vuotta sitten, leimasi viimeinen kylmävaihe nimeltä Nuoremmat Dryat.
Kaspianmeren on tarkoitus pudota vähintään 9 metriä tällä vuosisadalla
Kaspianmeren on tarkoitus pudota vähintään 9 metriä tällä vuosisadalla
by Frank Wesselingh ja Matteo Lattuada
Kuvittele, että olet rannikolla ja katsot merelle. Edessäsi on 100 metriä karuista hiekkaa, joka näyttää…
Venus oli jälleen kerran maankaltainen, mutta ilmastonmuutos teki siitä asumaton
Venus oli jälleen kerran maankaltainen, mutta ilmastonmuutos teki siitä asumaton
by Richard Ernst
Voimme oppia paljon ilmastonmuutoksesta sisarplaneettamme Venukselta. Venuksen pintalämpötila on tällä hetkellä…
Viisi epäuskoa ilmastoon: Kaatumiskurssi ilmaston väärinkäytöksissä
Viisi ilmastonmuutosta: Kaatumiskurssi ilmaston väärinkäytöksissä
by John Cook
Tämä video on kaatumiskurssi väärässä ilmastotiedossa, jossa esitetään yhteenveto tärkeimmistä argumenteista, joita on käytetty epäilemään todellisuutta…
Arktinen alue ei ole ollut näin lämmin 3 miljoonan vuoden ajan, mikä merkitsee suuria muutoksia planeetalle
Arktinen alue ei ole ollut näin lämmin 3 miljoonan vuoden ajan, mikä merkitsee suuria muutoksia planeetalle
by Julie Brigham-Grette ja Steve Petsch
Pohjoisen Jäämeren merijää peittyy joka vuosi matalaan pisteeseen syyskuun puolivälissä. Tänä vuonna se on vain 1.44…

UUSIMMAT ARTIKKELIT

vihreä energia2 3
Neljä vihreää vetymahdollisuutta Keskilännelle
by Christian Tae
Ilmastokriisin estämiseksi Keskilännen, kuten muun maan, on vähennettävä taloutensa täysin hiilidioksidipäästöistä…
ug83qrfw
Suuri este kysyntään on poistettava
by John Moore, Maan päällä
Jos liittovaltion sääntelyviranomaiset tekevät oikein, sähköasiakkaat Keskilännen alueella voivat pian ansaita rahaa…
ilmastoon istutettavat puut2
Istuta nämä puut parantaaksesi kaupunkielämää
by Mike Williams-Rice
Uusi tutkimus vahvistaa elävät tammet ja amerikkalaiset sycamorit mestareiksi 17 "superpuun" joukossa, jotka auttavat tekemään kaupungeista…
pohjoisen meren pohja
Miksi meidän on ymmärrettävä merenpohjan geologiaa valjastaaksemme tuulet
by Natasha Barlow, kvaternaarisen ympäristönmuutoksen apulaisprofessori, Leedsin yliopisto
Kaikille maille, joilla on helppo pääsy matalalle ja tuuliselle Pohjanmerelle, merituuli on avainasemassa tapaamisessa…
3 metsäpalooppituntia metsäkaupungeille, kun Dixie Fire tuhoaa historiallisen Greenvillen, Kaliforniassa
3 metsäpalooppituntia metsäkaupungeille, kun Dixie Fire tuhoaa historiallisen Greenvillen, Kaliforniassa
by Bart Johnson, maisema -arkkitehtuurin professori, Oregonin yliopisto
Kuumassa, kuivassa vuoristometsässä palava metsäpalo pyyhkäisi kultakuumeen kaupungin Greenvillessa Kaliforniassa 4. elokuuta…
Kiina voi saavuttaa energia- ja ilmastotavoitteet, jotka rajoittavat hiilivoimaa
Kiina voi saavuttaa energia- ja ilmastotavoitteet, jotka rajoittavat hiilivoimaa
by Alvin Lin
Johtajan ilmastohuippukokouksessa huhtikuussa Xi Jinping lupasi, että Kiina "valvoo tiukasti hiilivoimaloita ...
Sinistä vettä kuolleen valkoisen ruohon ympäröimänä
Kartta seuraa 30 vuoden äärimmäistä lumen sulamista Yhdysvalloissa
by Mikayla Mace-Arizona
Uusi kartta äärimmäisistä lumen sulamistapahtumista viimeisten 30 vuoden aikana selventää nopeaa sulamista edistäviä prosesseja.
Lentokone pudottaa punaisen palonestoaineen metsäpaloon, kun tien varrella pysäköidyt palomiehet katsovat oranssiin taivaaseen
Malli ennustaa 10 vuoden metsäpalojen puhkeamista ja sitten asteittaista laskua
by Hannah Hickey-U. Washington
Katse maastopalojen pitkän aikavälin tulevaisuuteen ennustaa aluksi noin vuosikymmenen pituisen metsäpalojen toiminnan,…

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

Uudet asenteet - uudet mahdollisuudet

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Sisäiset julkaisut. Kaikki oikeudet pidätetään.