الطاقة الحرارية الأرضية
إذا كنت ستحفر حفرة كبيرة في الأرض مباشرة ، فستلاحظ أن درجة الحرارة تزداد دفئًا وذلك كلما تعمقت. هذا لأن باطن الأرض مليء بالحرارة. وهذه الحرارة تسمى الطاقة الحرارية الأرضية.
يمكننا التقاط الطاقة الحرارية الأرضية من خلال:
محطات توليد الطاقة الحرارية الجوفية ، والتي تستخدم الحرارة من أعماق الأرض لتوليد البخار وذلك لإنتاج الكهرباء
مضخات الحرارة الجوفية ، التي تستفيد من الحرارة القريبة من سطح الأرض لتسخين المياه أو توفير الحرارة للمباني.
محطات توليد الطاقة الحرارية الجوفية
في محطة لتوليد الطاقة الحرارية الأرضية ، يتم حفر الآبار على عمق ميل أو ميلين في الأرض لضخ البخار أو الماء الساخن إلى السطح. من المرجح أن تجد إحدى محطات الطاقة هذه في منطقة بها الكثير من الينابيع الساخنة أو السخانات أو بالقرب من الأماكن ذات النشاط البركاني ، لأن هذه الأماكن تكون فيها الأرض ساخنة بشكل خاص أسفل السطح مباشرة.
كيف تعمل محطة توليد الطاقة الحرارية
1. يتم ضخ الماء الساخن من أعماق الأرض من خلال بئر تحت ضغط مرتفع.
2. عندما يصل الماء إلى السطح ، ينخفض الضغط ، مما يتسبب في تحول الماء إلى بخار.
3. يقوم البخار بتدوير توربين متصل بمولد ينتج الكهرباء.
4. يبرد البخار في برج التبريد ويتكثف مرة أخرى في الماء.
5. يتم ضخ المياه المبردة مرة أخرى إلى الأرض لبدء العملية مرة أخرى.
مضخات الحرارة الجوفية
لا تأتي كل الطاقة الحرارية الأرضية من محطات توليد الطاقة. يمكن لمضخات الحرارة الجوفية القيام بجميع أنواع الأشياء - من تدفئة وتبريد المنازل إلى تدفئة حمامات السباحة. تقوم هذه الأنظمة بنقل الحرارة عن طريق ضخ الماء أو مادة التبريد (نوع خاص من السوائل) عبر الأنابيب الموجودة أسفل سطح الأرض مباشرةً ، حيث تكون درجة الحرارة ثابتة من 50 إلى 60 درجة فهرنهايت.
خلال فصل الشتاء ، يمتص الماء أو المبرد الدفء من الأرض ، وتجلب المضخة هذه الحرارة إلى المبنى أعلاه. في الصيف ، يمكن أن تعمل بعض المضخات الحرارية في الاتجاه المعاكس وتساعد في تبريد المباني.
كيف تعمل مضخات الحرارة الجوفية
1. يتحرك الماء أو مادة التبريد عبر حلقة من الأنابيب.
2. عندما يكون الطقس باردًا ، يسخن الماء أو المبرد أثناء مروره عبر جزء الحلقة المدفونة تحت الأرض.
3. بمجرد عودته فوق سطح الأرض ، يقوم الماء الدافئ أو المبرد بنقل الحرارة إلى المبنى.
4. يبرد الماء أو المبرد بعد نقل الحرارة ، يتم ضخه مرة أخرى تحت الأرض حيث يسخن مرة أخرى ، ويبدأ العملية مرة أخرى.
5. في يوم حار ، يمكن أن يعمل النظام في الاتجاه المعاكس ، يقوم الماء أو المبرد بتبريد المبنى ثم يتم ضخه تحت الأرض حيث يتم نقل الحرارة الزائدة إلى الأرض حول الأنابيب.
حقائق رائعة
النظر إلى الماضي. لقد استخدم الناس الطاقة الحرارية الأرضية لآلاف السنين. حيث استخدم الرومان ، والصينيون ، والأمريكيون القدماء الينابيع المعدنية الساخنة للاستحمام والطبخ وتناول الطعام.
الاشياء الساخنة! يستخدم معظم الناس في آيسلندا الطاقة الحرارية الأرضية لتسخين المياه والمباني.
حلقة النار. توجد العديد من أفضل المواقع للطاقة الحرارية الأرضية في "Ring of Fire" ، وهي منطقة على شكل حدوة حصان حول المحيط الهادي تتعرض للكثير من الزلازل والانفجارات البركانية. ذلك لأن الصهارة الساخنة قريبة جدًا من سطح الأرض هناك.
أهم المصادر: