Хотите узнать, как работает геотермальная энергия? Этот чистый и возобновляемый вид энергии использует тепло земли для производства пара, который в конечном итоге становится электричеством.
Понимание того, как работает геотермальная энергия
Геотермальная энергия, используемая для производства электроэнергии, всегда используется в промышленных масштабах. Если вы живете или работаете в районе, где энергетическая компания использует геотермальную энергию, то ваш дом или офис питается от нее.
На самом базовом уровне геотермальная энергия преобразует тепловую энергию в электричество. На геотермальной электростанции необходимо бурение, чтобы получить доступ к горячим породам под поверхностью земли. Тепло горных пород используется для превращения жидкости в пар. Пар используется для вращения турбин, соединенных валом с генератором, который преобразует энергию вращения в электрическую энергию.
Типы геотермальных энергетических систем
Геотермальные электростанции используют систему открытого или замкнутого цикла для использования геотермальной энергии, чтобы ее можно было использовать для производства электроэнергии.
Система разомкнутого цикла
В системе этого типа вода по трубе подается к горячим камням глубоко в земной коре. Под землей вода выходит из трубы, где тепло от скал превращает ее в пар. Пар проходит через трещины в скалах и возвращается на поверхность через трубу, соединенную с турбиной. После того, как пар попадает в турбину, он выбрасывается в атмосферу.
Хотя это наименее дорогой тип геотермальной энергетической системы, обычно он не считается лучшим вариантом. К тому времени, когда пар достигает турбины, он собирает частицы грязи, глины и отложений, которые истирают лопатки турбины. Кроме того, поскольку пар выбрасывается в атмосферу, в землю необходимо постоянно закачивать новую жидкость.
Замкнутая система
Основное различие между системой с замкнутым контуром и системой с открытым контуром заключается в том, что пар остается заключенным в трубах на протяжении всего процесса. Вода или жидкость с более низкой температурой кипения, чем у воды (например, аммиак), по трубопроводу подается к горячим камням под поверхностью земли, где она превращается в пар.
Пар не высвобождается, чтобы естественным образом подняться на поверхность, как это было бы в открытом контуре. Он движется для вращения турбины по трубе, поэтому не подвергается воздействию загрязняющих веществ. Вместо того, чтобы выбрасываться в атмосферу, пар снова конденсируется в жидкость и закачивается обратно под землю для повторного нагрева.
Причина, по которой этот метод называется замкнутым контуром, заключается в том, что вода никогда не выходит из трубы. В процессе он переходит из жидкого состояния в газообразное и обратно, но всегда находится в трубах, поэтому остается чистым. Вместо того, чтобы выбрасываться в атмосферу, он используется повторно. Системы с замкнутым контуром жизнеспособны в любом месте, где есть доступ к горным породам, достаточно горячим для преобразования жидкости в пар посредством бурения.
Практические соображения по геотермальной энергии
С геотермальной энергии, есть минимальное воздействие на окружающую среду , поскольку не парниковые газы не выбрасываются. Несмотря на то, что этот факт делает этот тип энергии очень желательным, он не используется широко, потому что во многих местах просто невозможен.
Чем ближе вы подходите к земной мантии или чем глубже вы проникаете в земную кору, тем горячее становятся скалы. Если бы можно было бурить достаточно глубоко, теоретически геотермальную энергию можно было бы использовать где угодно. К сожалению, из-за ограничений бурения геотермальная энергия применима только там, где горячая порода находится очень близко к поверхности.
Места, где наблюдается активная вулканическая деятельность, могут хорошо обслуживаться за счет использования геотермальной энергии, потому что очень близко к поверхности находятся горячие породы. Кроме того, районы, где есть гейзеры или горячие источники, могут быть хорошими местами для использования тепловой энергии в практических целях. Исландия, которая является сильно вулканической, является крупнейшим в мире потребителем геотермальной энергии.
Ресурсы для получения дополнительной информации
Если вы хотите узнать больше о том, как работает геотермальная энергия, вам могут пригодиться следующие ресурсы: