نتحدث عن مصادر الطاقة الحرارية الأرضية في هذا المقال، كما نذكر لكم مجموعة متنوعة من الفقرات المميزة الأخرى، مثل مميزات الطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الحرارية الأرضية، وفي الختام عيوب الطاقة الحرارية الأرضية. تابع السطور التالية.
مصادر الطاقة الحرارية الأرضية
الطاقة الحرارية هي الشكل الأساسي الذي يمكن أن تتحول إليه جميع أشكال الطاقة. كما أنها الأساس الذي تقوم عليه الأنشطة البشرية والحيوانية والنباتية. وقد تختلف مصادر الطاقة الحرارية، وسنذكر أهم هذه المصادر على النحو التالي: الطاقة الحرارية الأرضية. تتولد هذه الطاقة في باطن الأرض ثم تشع حرارتها. ظاهريًا، تكمن أهميته في كونه مصدرًا للطاقة المتجددة.
– الحركة طاقة حرارية .
الطاقة الشمسية تعتبر الشمس مصدراً لمعظم أنواع الطاقة التي يستخدمها الإنسان يومياً. تسمح الشمس للنباتات بالنمو وإنتاج غذائها بنفسها. كما يعتبر أحد مصادر الطاقة المتجددة المستخدمة لإنتاج الحرارة والكهرباء.
– الطاقة النووية
تستغل المفاعلات النووية في محطات الطاقة النووية طاقة التحلل الإشعاعي في اليورانيوم أو العناصر الأخرى لتوليد الطاقة الحرارية من التفاعلات النووية؛ لغلي الماء، الذي يقوم بدوره بتشغيل التوربينات والمولدات. وبالإضافة إلى ذلك، تمثل الطاقة النووية 20% من الكهرباء المنتجة في الولايات المتحدة.
– الاحتكاك
تنشأ الطاقة الحرارية من قوة الاحتكاك. لشرح كيفية حدوث ذلك، على سبيل المثال، إذا قام رجل بدفع صندوق بسرعة ثابتة على أرضية خشنة، فإن الشغل المبذول لا يتم تخزينه كنوع آخر من الطاقة. ونتيجة لذلك تتحول الطاقة إلى طاقة حرارية منتجة بين الصندوق والأرضية مما يؤدي إلى رفع درجة الحرارة. درجة حرارتهم.
-قوة السحب
تعتبر قوة السحب المؤثرة على جسم متحرك بسبب مائع مثل الماء أحد مصادر الطاقة الحرارية، والتي تعتبر مثالاً للقوة غير المحافظة. عندما يتحرك جسم خلال سائل، يتم نقل بعض الزخم ويتم التحكم في حركة هذا السائل. فإذا توقف الجسم عن الحركة سيبقى بعض من الحركة العشوائية المتبقية للسائل، والتي تتوزع بين جزيئاته، وتنتج هذه الحركة طاقة حرارية.
مزايا الطاقة الحرارية الأرضية
– إمكانيات هائلة:
بشكل عام، يبلغ استهلاك الطاقة حول العالم حاليا حوالي 15 تيراواط، وهو بعيد عن إجمالي الطاقة المحتملة المتاحة من مصادر الطاقة الحرارية الأرضية، وبينما لا نستطيع استخدام معظم الخزانات التي تنتج الكهرباء، هناك أمل في أن يكون عدد موارد الطاقة الحرارية الأرضية القابلة للاستغلال ستزداد مع… يستمر البحث والتطوير في الصناعة، وتشير التقديرات حاليًا إلى أن محطات الطاقة الحرارية الأرضية يمكن أن توفر ما بين 0.0035 إلى 2 تيراواط من الطاقة.
-صديقة للبيئة:
تعتبر الطاقة الحرارية الأرضية أكثر ملاءمة للبيئة من مصادر الوقود التقليدية مثل الفحم وأنواع الوقود الأحفوري الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، فإن البصمة الكربونية لمحطة الطاقة الحرارية الأرضية منخفضة، وعلى الرغم من وجود بعض التلوث المرتبط بالطاقة الحرارية الأرضية، إلا أن هذا ضئيل نسبيًا بالمقارنة مع الوقود الأحفوري. .
– التدفئة والتبريد
إن الاستخدام الفعال للطاقة الحرارية الأرضية لتوليد الكهرباء عادة ما يتطلب درجات حرارة مياه قد تتجاوز 150 درجة مئوية لتشغيل التوربينات. ويمكن أيضًا استخدام الفرق في درجة الحرارة بين السطح والمصدر الأرضي لتوليد الكهرباء. نظرًا لأن الأرض بشكل عام أكثر مقاومة للتغيرات الحرارية الموسمية من الهواء، فإنها يمكن أن تعمل كمبدد لمضخة الحرارة الأرضية على بعد مترين فقط من السطح، وبالتالي توفر التدفئة والتبريد بشكل مريح من الأرض.
– الطاقة الحرارية الأرضية مصدر موثوق للطاقة المتجددة:
قد تتمتع الطاقة الحرارية الأرضية بالعديد من المزايا عند مقارنتها بمصادر الطاقة المتجددة الأخرى مثل الطاقة الشمسية أو الرياح أو الكتلة الحيوية، فهي مصدر مستقر للطاقة بشكل استثنائي، أي أن هذه الطاقة لا تعتمد على الرياح ولا الشمس، وهي متاحة طوال العام. دائري. ومن حيث عامل التوافر الذي يوضح موثوقية واستقرار مصادر محددة للطاقة، تحتل الطاقة الحرارية الأرضية المرتبة الأولى، وتتفوق على المجموعات الأخرى، مما يدعم حجة استقلالها عن الظروف الخارجية غير المستقرة عند توصيل الطاقة.
الطاقة الحرارية الأرضية
وهو مصدر طاقة بديل ونظيف ومتجدد. وهي طاقة حرارية عالية ذات أصل طبيعي مخزنة في الصهارة في الأرض. وتشير التقديرات إلى أن أكثر من 99% من كتلة الأرض تتكون من صخور تزيد درجة حرارتها عن 1000 درجة مئوية.
ترتفع درجة الحرارة كلما تعمقنا في الأرض بمعدل حوالي 2.7 درجة مئوية لكل 100 متر عمق، أي أنها تصل في المتوسط إلى 27 درجة مئوية على عمق كيلومتر واحد أو 55 على عمق كيلومترين، و قريباً.
وتستخدم هذه الطاقة الحرارية بشكل رئيسي في توليد الكهرباء، وهذا يتطلب حفر العديد من الأنابيب إلى أعماق كبيرة قد تصل إلى حوالي 5 كيلومترات. في بعض الأحيان يتم استخدام الماء الساخن للتدفئة عندما تكون درجة الحرارة قريبة من سطح الأرض، ونجده على عمق 150 متراً أو أحياناً في مناطق صورة للينابيع الساخنة التي تصل إلى سطح الأرض.
ومن الناحية النظرية، يمكن لهذه الطاقة المتجددة أن تكون كافية لتغطية احتياجات العالم من الطاقة لمدة 100 ألف عام قادمة. إلا أن تحويلها إلى طاقة كهربائية عملية مكلفة بسبب عمليات الحفر لأعماق كبيرة والحاجة إلى العديد من الأنابيب لاستخراج الماء الساخن بكميات وفيرة، على الرغم من أن الطاقة الأساسية (المواد الأولية) مجانية ومتوفرة بكثرة. ، ولكن من الصعب الحصول عليها.
عيوب الطاقة الحرارية الأرضية
– الالتزام بموقع المحطة
أحد أكبر عيوب الطاقة الحرارية الأرضية عند استخراجها هو تقييد مواقع المحطات. ولذلك علينا أن نبني المزيد من المحطات لتعمل على مساحات واسعة، وهو ما يكلفنا الكثير.
-الزلازل
ويتغير الهيكل الأرضي نتيجة عملية الحفر عندما يتم استخراج الطاقة الحرارية الأرضية بالقرب من محطات توليد الكهرباء. هذه التغييرات تسبب الزلازل، لكن معظم المحطات بعيدة عن المناطق السكنية فلا ضرر منها.
– الإضرار بالبيئة
لا تطلق الطاقة الحرارية الأرضية أي غازات دفيئة عند استخراجها، ولكن هناك بعض الغازات الدفيئة المخزنة تحت الأرض مثل كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون. يتم إطلاقها في الغلاف الجوي أثناء عملية الاستخراج.
– حدوث هبوط الأرض
ويحدث الهبوط التدريجي للأرض فقط في المناطق التي تقام فيها محطات توليد الكهرباء، مما يؤدي إلى إتلاف الطرق والمباني السكنية وغيرها.