Vysvetlenie geotermálnej energie: Ako funguje geotermálna energia

Hlboko pod povrchom Zeme ležia mohutné zásobníky roztavenej horniny, horúcej vody a vysokotlakového plynu. Vedci a technici využívali tieto zdroje ako zdroje geotermálnej energie.

Preskočiť na sekciu

• Čo je to geotermálna energia?
• Ako funguje geotermálna energia?
• 4 Výhody geotermálnej energie
• 2 Nevýhody geotermálnej energie
• Uč sa viac
• Viac informácií o MasterClass Dr. Jane Goodallovej

Dr. Jane Goodall zdieľa svoje poznatky o inteligencii zvierat, ochrane a aktivizmu.

aké sú vlastnosti bájok

Čo je to geotermálna energia?

Geotermálna energia je obnoviteľný zdroj energie, ktorý využíva tepelnú energiu pod povrchom Zeme. Horúce pramene Islandu a gejzíry Yellowstonského národného parku sú príkladmi geotermálnych nádrží, ktoré prerazili zemskú kôru. Ľudia využívajú geotermálne zdroje po celé tisícročia.

Keďže riadiace orgány, ako je americké ministerstvo energetiky, hľadajú obnoviteľné prostriedky na výrobu energie, stimulujú spoločnosti, spoločnosti a jednotlivcov, aby využívali teplo Zeme ako prostriedok na napájanie priemyselných procesov a výrobu elektriny. To viedlo k nedávnemu nárastu geotermálnych technológií.

Ako funguje geotermálna energia?

Geotermálna energia môže vyrábať elektrinu v geotermálnych elektrárňach. Môžete ho tiež priamo použiť ako domáci zdroj vykurovania pomocou geotermálnych tepelných čerpadiel.

• Výroba geotermálnej elektriny : Väčšina elektrických elektrární vyrába elektrinu varením vody na výrobu pary. Para potom otáča mohutné turbíny, ktoré vytvárajú elektrický prúd. Túto metódu používajú aj geotermálne elektrárne, iba namiesto výroby pary z fosílnych palív ako uhlie alebo zemný plyn používajú prirodzene ohrievanú vodu z podzemných zásobníkov. Existujú variácie na výrobu geotermálnej energie (vrátane metódy suchej pary, metódy blesku a systému binárnych cyklov), všetky však využívajú prirodzene vysoké teploty geotermálnej tekutiny.
• Geotermálne vykurovacie systémy : Geotermálne vykurovacie systémy využívajú geotermálnu vodu na ohrev radiátorov v domácnostiach, kanceláriách a továrňach. Na niektorých miestach, vrátane veľkej časti Islandu, geotermálna voda z horúcich prameňov dokonca vyteká z faucetu pre domáce použitie. Geotermálne systémy môžu tiež fungovať ako chladiace systémy pomocou geotermálnych tepelných čerpadiel na prenos tepla z budovy do zeme. Systém potom nahradí tento horúci vzduch spodom zemského povrchu vzduchom s nízkou teplotou.

4 Výhody geotermálnej energie

Geotermálna energia je užitočná z rôznych dôvodov.

1. Je potenciálne k dispozícii na celom svete . S významnými investíciami je možné využívať geotermálnu energiu takmer kdekoľvek na Zemi. Aj keď zdrojom geotermálneho tepla je zemské jadro a pohyb tektonických dosiek, všetky využiteľné geotermálne nádrže sa nachádzajú v zemskej kôre - niekedy len pár stôp pod povrchom.
2. Poskytuje konštantný výkon základného napájania . Po pripojení geotermálny zdroj poskytuje nepretržitú energiu a na svoju účinnosť nepotrebuje batérie, ako je to v prípade iných obnoviteľných zdrojov energie, ako je solárna a veterná energia.
3. Produkuje nižšie emisie skleníkových plynov ako fosílne palivá . Čerpanie podzemných zdrojov tepla síce zahŕňa uvoľňovanie skleníkových plynov, ako je metán (CH4) a oxid uhličitý (CO2), ale nepribližuje sa k úrovni emisií skleníkových plynov, ktorá prichádza pri spaľovaní uhlia, ropy alebo zemného plynu.
4. Môže využívať existujúcu infraštruktúru na fosílne palivá . Keď sa priemyselné odvetvia a verejné služby odchyľujú od fosílne palivá , tieto zdroje môžu uľahčiť zavedenie geotermálnej energie v rovnakých regiónoch. Ropné vrty a plynové vrty už dokončili potrebné vrty potrebné na čerpanie geotermálneho tepla, čo viedlo mnohých inžinierov k návrhu použitia rovnakých vrtov pre fosílne palivá a geotermálnu energiu.

MasterClass

Navrhnuté pre vás

Online kurzy vyučované tými najväčšími na svete. Rozšírte svoje vedomosti v týchto kategóriách.

Učí zachovanie

Učí prieskum vesmíru

Učí vedecké myslenie a komunikáciu

Učí vedu o lepšom spánku

2 Nevýhody geotermálnej energie

Myslite ako profesionál

Dr. Jane Goodall zdieľa svoje poznatky o inteligencii zvierat, ochrane a aktivizmu.

Napriek niekoľkým jasným výhodám oproti fosílnym palivám si systémy geotermálnej energie zatiaľ nevyžiadali významný podiel na trhu. Existujú dva hlavné dôvody.

čo znamená téma v príbehu

1. Počiatočné náklady sú vysoké . Po zavedení infraštruktúry môže byť výroba geotermálnej elektriny a geotermálne vykurovanie nákladovo efektívna. Vytvorenie tejto infraštruktúry je však drahé. Aby sa posádky dostali do geotermálnych nádrží, musia preraziť husté podložie. Vŕtanie je náročné na prácu a hlučné. Niektoré obce a spoločenstvá vlastníkov bytov to neumožňujú.
2. Na mnohých miestach je potrebná nová technológia . Aby geotermálne systémy zabezpečovali energetickú účinnosť, musí existovať prirodzený tok tekutín z geotermálneho poľa do vzduchu nad ním. Iba asi 10 percent zemskej oblasti vedie k tomuto prúdeniu tekutín. Nová technológia s názvom vylepšené geotermálne systémy (EGS) môže tento problém obísť rozpadom horúcich hornín hlboko pod zemským povrchom. Tieto horniny sú vstrekované vodou, ktorá sa stáva parou, ktorá stúpa na povrch na účely spotreby energie. Použitá nízkoteplotná voda sa potom vracia späť do zeme injekčnými studňami. Zatiaľ čo také hlboké vrty môžu produkovať emisie oxidu uhličitého a metánu, geotermálne projekty to môžu nakoniec obísť cyklovaním svojej geotermálnej tekutiny v uzavretom cykle.

Uč sa viac

Získajte ročné členstvo MasterClass a získate exkluzívny prístup k lekciám videa vyučovaným majstrami vrátane Jane Goodallovej, Neila deGrasse Tysona, Paula Krugmana a ďalších.