یکی از مزایا انرژی زمین گرمایی کره زمین، استفاده از این گرما در جهت تولید انرژی برق است و حتی می‌توان آن را به‌‍‌عنوان جایگزینی مناسب برای سوخت‌های فسیلی در نظر گرفته و از آن بهره برد. از این رو، در این مقاله قصد داریم به برررسی انرژی زمین گرمایی پرداخته و نقش آن را در تولید برق بیان کنیم.
انرژی زمین گرمایی
همه ما هر ساله شاهد پدیده‌های زمین‌شناسی مختلفی مانند فوران آتشفشان‌ها، زمین لرزه‌های بزرگ و خسارت‌بار، جابه‌جایی صفحات زمین و پیدایش رشته‌کوه‌ها و دره‌ها و … در مناطق مختلف کره زمین هستیم. عامل همه این تغییرات محیط زیستی انرژی به نام انرژی زمین گرمایی است که درصورت زیاد شدن آن موجودات روی کره زمین با مشکلات و تهدیدات حیاتی بسیاری مواجه می‌شوند.
جالب است بدانید حرارت در عمق 6400 کیلومتری کره زمین (مرکز و هسته کره زمین) به حدود 4000 درجه سانتی‌گراد می‌رسد که این حرارت موجب پیدایش مواد مذاب در عمق 80 تا 100 کیلومتری زمین شده و در صورتی که این گرما و انرژی افزایش پیدا کند، از حوادثی مانند زمین‌لرزه، آتشفشان، فرسایش زمین و خاک و … برای آزاد کردن این انرژی بیش از اندازه، استفاده می‌کند.
به عبارتی، حرارت از اعماق زمین به سطح آن منتقل شده و عدم آزاد شدن به موقع و صحیح آن، موجب پدیده‌های خسارت‌باری همچون مواردی که در قسسمت‌های بالا ذکر شد، می‌شود. در واقع، انرژی زمین گرمایی که به آن Geothermal Energy نیز گفته می‌شود، را می‌توان انرژی حرارتی موجود در پوسته جامد زمین تعریف کرد که حرارت و گرما بسیار بالایی داشته و اگر چه در حالت کلی به نظر بسیار زیان‌بار است اما دارای مزایا بسیار و متعددی در حوزه انرژی است که جلوتر به آن خواهیم پرداخت.
درست است که عدم خروج صحیح این انرژی از سطح زمین می‌تواند خسارات بسیار زیادی برجای بگذارد اما به کارگیری صحیح این انرژی نیز فواید بسیار زیادی برای انسان به همراه داشته و می‌تواند بسیار موثر و کمک‌کننده باشد. امروزه همه ما با خطرات و مشکلات استفاده از سوخت‌های فسیلی برای تولید و استفاده از انرژی آن‌ها آشنا هستیم و می‌دانیم جایگزینی این سوخت‌ها با انرژی‌های پاک از چه ضرورت بالایی برخوردار است. یکی از بهترین راه‌حل‌ها برای جایگزینی سوخت‌های فسیلی جهت تولید برق و انرژی الکتریسیته (استفاده از دیزل ژنراتورها و سایر انواع ژنراتورها برای تولید برق)، استفاده از همین انرژی قدرتمند زمین گرمایی است.
در واقع می‌توان انرژی حرارتی زمین را یکی از مهم‌ترین انواع انرژی‌های پاک در جهت تولید انرژی‌های مورد استفاده بشر دانست که بازدهی مناسبی داشته و بسیار کاربردی است. از این انرژی می‌توان در جهات مختلف از جمله چشمه‌های آب گرم، تبخیر آب و سایر مواد بدون نیاز به ایجاد حرارت و گرما و … بهره گرفته می‌شود اما از مهم‌ترین و اصلی‌ترین کاربردهای آن می‌توان به تولید انرژی الکتریکی یا الکتریسیته با استفاده از انرژی کاربردی زمین گرمایی اشاره کرد. از این رو، در ادامه قصد داریم به بررسی نقش این انرژی در تولید برق و الکتریسیته پرداخته و چگونگی استفاده از آن را بیان کنیم.
نقش انرژی حرارتی زمین در تولید برق
همان‌طور که گفته شد، انرژی زمین گرمایی یکی از اصلی‌ترین منابع انرژی‌های پاک در جهت تولید برق به شمار رفته و کاربرد زیادی در کشورهای مختلف مانند کشورهای ژاپن، ایتالیا، اندونزی و … دارد. به نیروگاه‌هایی که انرژی حرارتی زمین را به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و باعث بهره‌برداری صحیح از این انرژی پاک می‌شوند، نیروگاه زمین گرمایی یا ژئوترمال گفته می‌شود. در واقع این نیروگاه‌ها نوعی واحد‌های تبدیل انرژی هستند که سیال آن‌ها از میان لایه‌های پوسته عبور کرده و از این طریق گرم می‌شود. این سیال تبخیر شده و بخار آن با شدت و انرژی بسیار بالایی به سمت سطح زمین و نیروگاه بازگشته و باعث چرخش توربین‌های تولید برق در نیروگاه‌های ژئوترمال می‌شود.
از مهم‌ترین انواع نیروگاه‌های زمین گرمایی یا ژئوترمال می‌توان به نیروگاه تولید برق با سیال کاملا بخار، نیروگاه با سیال دو فازی، نیروگاه با سیال کاملا مایع داغ و … اشاره کرد. این نیروگاه‌ها هستند که باعث استفاده موثر از انرژی زمین گرمایی شده و از آن بهره مطلوب و صحیح برده می‌شود. نیروگاه‌های زمین گرمایی را می‌توان از لحاظ کاربرد به مواردی همچون نیروگاه‌های بخار خشک، نیروگاه‌های تبدیل بخار سیال و نیروگاه‌های چرخه دوگانه تقسیم‌بندی کرد.
در حالت کلی باید گفت، اگر چه انرژی حرارتی زمین معایبی مانند بروز حوادث طبیعی را به همراه دارد اما مزایای فراوانی دارد که از جمله مهم‌ترین مزایا آن می‌توان به همیشگی بودن این انرژی اشاره کرد. بسیاری از انرژی‌های پاک همیشگی نبوده (مانند زیست‌توده) و وجود آن‌ها به شرایط محیطی، فصل و زمان خاص بستگی دارد اما انرژی حرارتی زمین همیشه در دسترس بوده و به سادگی از بین نرفته و یا کاهش پیدا نمی‌کند. در ضمن، برق تولیدی توسط این نوع نیروگاه‌ها در بلندمدت بسیار به‌صرفه و مناسب حساب شده و از این رو، پروژه‌های زمین گرمایی در بلند مدت پروژه‌هایی اقتصادی به شمار می‌روند.
نتیجه‌گیری
انرژی زمین گرمایی که به آن Geothermal Energy نیز گفته می‌شود، یکی از انواع انرژی‌های پاک و تجدیدپذیر است که ماهیت اصلی آن را می‌توان از طریق انرژی حرارتی موجود در پوسته جامد زمین، تعریف نمود. انرژی حرارتی زمین یکی از اصلی‌ترین منابع انرژی‌های پاک در جهت تولید برق است که با استفاده از نیروگاه‌های زمین گرمایی و ژئوترمال این امر محقق شده و کاربرد زیادی در کشورهای آتشفشانی مانند ژاپن، ایتالیا، اندونزی و … دارد. نیروگاه‌های زمین گرمایی را می‌توان از لحاظ کاربرد به موارد مختلفی مانند نیروگاه‌های بخار خشک، نیروگاه‌های تبدیل بخار سیال و نیروگاه‌های چرخه دوگانه تقسیم‌بندی کرد.
در این مقاله سعی کردیم به برررسی انرژی زمین گرمایی پرداخته و نقش آن را در تولید برق بیان کنیم. امیدوارم این مطلب مورد پسند و رضایت شما عزیزان قرار گرفته باشد. ممنون می‌شویم اگر نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود را با ما در سایت تکه کابل در میان گذاشته و ما را از مباحث مورد نیازتان مطلع سازید.
107 بازدید
احسان شوکتی
