Диана Гаврилова Опубликована 05.01.2020 в 14:00

Что такое геотермальная энергия и где ее можно использовать

Что такое геотермальная энергия?

Геотермальная энергия поступает от природного тепла Земли, в первую очередь из-за распада естественно радиоактивных изотопов урана, тория и калия. Из-за внутреннего тепла поверхностный тепловой поток Земли в среднем составляет 82 мВт/м2., что составляет около 42 миллионов мегаватт тепла. В среднем температура Земли увеличивается с глубиной, примерно на 25-30°С/км выше температуры поверхности Земли. Считается, что у основания континентальной коры температура колеблется от 200 до 1000°С, и тепло передается к поверхности в основном за счет теплопроводности. В некоторых областях тепло легче передается на поверхность, в частности, из-за проникновения расплавленной магмы из глубины, к высокому поверхностному тепловому потоку из-за тонкой коры или из-за подъема грунтовых вод, которые были нагреты.

Тепловая энергия Земли огромна, но только часть ее может быть использована в областях, где геологические условия позволяют носителю (например, воде) "передавать" тепло из глубоких горячих зон на поверхность или вблизи нее, создавая тем самым геотермальные ресурсы. Геотермальные добывающие скважины, как правило, имеют глубину более 2 км, но редко намного больше 3 км, и большинство геотермальных исследований и их использование происходят там, где температура выше средней 300°C, где бурение является более мелким и менее затратным.

Как правило, ресурсы выше 150°C используются для выработки электроэнергии, а ресурсы ниже 150°C обычно используются для прямого нагрева и охлаждения. Величина низкотемпературных геотермальных ресурсов в мире составляет около 140 ЭДж / год тепла или одну треть от нынешнего мирового потребления энергии. Ожидаемый потенциал геотермальной электроэнергии колеблется от 35 до максимум 140 ГВт. Считается возможным производить до 8,3% всей мировой электроэнергии с помощью геотермальных ресурсов, обеспечивая 17% населения мира. Тридцать девять стран (расположенных в основном в Африке, Центральной / Южной Америке и Тихоокеанском регионе) могут потенциально производить 100% своей электроэнергии с использованием геотермальных ресурсов.

Основное преимущество геотермальных систем отопления и выработки электроэнергии заключается в том, что они доступны 24 часа в сутки, 365 дней в году и отключаются только для технического обслуживания. Системы выработки электроэнергии обычно имеют коэффициенты мощности 95% (то есть они работают почти на полной мощности круглый год), тогда как системы прямого использования имеют коэффициент мощности около 25-30%, поскольку отопление не требуется круглый год. Системы тепловых насосов имеют рабочую мощность около 10-20% в режиме нагрева, и они удваивают ее, если также включен режим охлаждения.

Фото:wallstreetotc.com

Подписывайтесь на Экосевер

Читайте также

Сериал Очень странные дела построен на реальных принципах квантовой физики — Nature сегодня в 7:09
Мир может раскалываться без взрывов: экранная фантазия неожиданно совпала с реальной физикой

Сериал "Очень странные дела" использует реальные идеи квантовой физики. Почему учёные до сих пор спорят о параллельных вселенных.

Читать полностью »
Индийские учёные доказали, что растения заботятся о потомстве — bioRxiv сегодня в 3:52
Сердца нет, а материнская любовь есть: растения заботятся о детях — сенсационное открытие

Учёные обнаружили, что растения способны заботиться о своём потомстве, как животные. Что скрывает этот механизм и зачем оно жертвует своими ресурсами?

Читать полностью »
Первые за 30 лет случаи лепры зафиксировали в Хорватии – Beaconbio вчера в 22:18
Проказа вернулась в Европу – первые случаи за десятилетия зафиксированы сразу в двух странах

В Европе вновь зафиксированы случаи лепры — впервые за десятилетия. Врачи оценивают риски и объясняют, почему угрозы эпидемии нет.

Читать полностью »
Учёные создали микроволновый процессор для ИИ — Cornell University вчера в 22:10
Машины учатся говорить на частотах: микроволны берут власть над ИИ

Учёные создали микрочип, который работает на микроволнах, а не на цифровых схемах. Разработка может изменить будущее ИИ и сделать вычисления быстрее.

Читать полностью »
Психиатр Сычев указал на снижение когнитивных функций после суток без сна вчера в 22:09
Одна бессонная ночь ломает концентрацию – последствия ощущаются быстро

Даже одна ночь без сна может серьёзно нарушить работу мозга. Врач объяснил, какие процессы запускаются в организме и почему последствия ощущаются днём.

Читать полностью »
Злость от голода связана с мозгом, а не с глюкозой — eBioMedicine вчера в 21:21
Когда мозг кричит громче желудка: учёные нашли настоящий источник голодной ярости

Учёные выяснили, что злость от голода — не следствие падения сахара, а реакция мозга на осознание дискомфорта. Почему эмоции зависят от восприятия, а не от еды?

Читать полностью »
Астероид 2024 YR4 может столкнуться с Луной в 2032 году — NASA вчера в 18:11
Взрыв без войны: один астероид способен устроить шоу мощнее Хиросимы — и это только начало

Астероид 2024 YR4 может столкнуться с Луной в 2032 году. Учёные обсуждают риски для спутников, возможную вспышку и сценарии предотвращения угрозы.

Читать полностью »
Человек изменил генетику итальянских медведей — биолог Бенаццо вчера в 12:04
Они стали меньше и добрее: как человек переписал эволюцию медведей — случайно вышло

Учёные выяснили, что бурые медведи в Центральной Италии эволюционировали под влиянием людей. Почему они изменились — и что это значит для будущего вида?

Читать полностью »