З удосконаленням технології вдосконалених геотермальних систем земне тепло може стати головним генератором електроенергії. Flickr / xavierbt

Геотермальне означає, буквально, "земне тепло". Температура Землі зростає, коли ми глибше висмикуємося до її ядра. Ми можемо використовувати це тепло для енергії, циркулюючи водою через гарячі підземні водойми, виводячи гарячу воду або пару на поверхню. Потім ми можемо перетворити енергію в гарячій рідині в механічну та електричну потужність на поверхні за допомогою тепловий двигун.

Приватні інвестиції в розвиток геотермальної енергетики Австралії сповільнилися після дуже швидкого початку десяти років тому. Це повинно знову піднятися, оскільки нові розробки приносять комерційну життєздатність розширеним геотермальним системам. Вони мають потенціал для зростання в експоненціальному масштабі, що обіцяє великій силі для світу.

Звичайні геотермальні системи

У 2010 році світ генерував 20 тераватних годин (ТВт*год) геотермальної електрики. Все це виходило із звичайних ресурсів. Це природні потоки гарячої води або пари, що нагріваються магмою і циркулюють через проникну скелю. Вони пов'язані з вулканічними системами і обмежуються регіонами з діючими або молодими вулканами.

Використання звичайних ресурсів не є новим. У 1904 р. в Лардерелло був побудований завод, Італія, для виробництва електроенергії з геотермальної пари. Відтоді геотермальні енергетичні установки постійно поширюються, але обмежуються ресурсами, доступними порівняно легко.

Розширені геотермальні системи

Існує ще одна форма геотермального тепла, яка багата і загалом доступна по всьому світу. Він виробляється радіоактивним розпадом ізотопів калію, урану та торію, які містяться в деяких гранітних типах.

У гранітах у басейні Купера, на півдні Австралії, спостерігаються концентрації ізотопів на рівні слідів. Тепло виробляється з дуже низькою швидкістю. При такій низькій швидкості знадобиться майже один мільйон років, щоб маса граніту підвищила його температуру на 100 ° С. Через цей час скеля повинна залишатися добре утепленою на великій глибині.

Для доступу до цього глибокого тепла необхідно пробурити як мінімум дві свердловини. Холодну воду впорскують з однієї свердловини, нагрівають скелю і витягують з другої свердловини. Обидві свердловини, як правило, один від одного від 800 до 1000 м. У такій системі вода буде переходити з однієї свердловини в іншу лише в тому випадку, якщо гірська порода між свердловинами є досить проникною.

Проникність природних гірських порід недостатньо висока, але її можна покращити налагодженими технологіями нафтогазової інженерії. Ці системи називаються вдосконаленими геотермальними системами (EGS).

Розробка комерційних EGS

Електроенергія з розширених геотермальних систем зараз не є економічно конкурентоспроможною, оскільки глибокі свердловини дорогі. Щоб генерувати достатню кількість електроенергії для оплати свердловин та наземного обладнання, гарячу воду потрібно виводити на поверхню зі швидкістю, близькою до 100 кг / с. Одну з найкращих швидкостей потоку EGS у світі домоглася австралійська компанія Geodynamics, і вона становила лише третину цієї мети. Хоча це є значним досягненням, недостатньо для того, щоб зробити електроенергію EGS комерційною конкуренцією.

Ці компенсації низьких витрат можна компенсувати, якщо можна підвищити ефективність перетворення енергії в потужність. Але покращення в цій галузі ще не призведуть до того, що виробництво електроенергії стане економічно вигідним.

Швидкість потоку EGS повинна бути потрійною до того, як електроенергія EGS стане комерційно доцільною. Це було повідомили минулого грудня що перспективна техніка для геотермальних свердловин може бути розроблена американською компанією AltaRock. Якщо повідомлені результати будуть обґрунтовані подальшими випробуваннями, це забезпечить нове дихання для геотермального розвитку EGS у всьому світі та в Австралії.

Інші геотермальні ресурси Австралії

Розмежування між звичайними та вдосконаленими геотермальними системами є штучним, а власне глобальний геотермальний ресурс охоплює безперервний спектр, що розповсюджується від гарячих джерел природи до покращених геотермальних систем.

Останні результати показують, що хоча Австралія не є вулканічною країною, у неї є райони, де магма наближається до поверхні для отримання гарячої води в осадовій породі. Австралійська геотермальна промисловість називає це гарячі осадові водоносні горизонти. Очікується, що вони матимуть природні проникності вищі, ніж ЕГС, але, можливо, не такі високі, як звичайні геотермальні системи.

У всьому світі не було багато роботи над цим видом ресурсів, але в Австралії, а також інших місцях є нові розробки Туреччина та Південна Америка спрямовані на такі ресурси.

Вплив на навколишнє середовище

Доступ до геотермальної енергії, залучені технології можуть мати незначний вплив на безпосереднє середовище. Як видно з Досвід Параланина поверхні можуть відчуватися незначні тремтіння, але вони не становлять значного ризику. Геотермальна енергія не використовує більше води ніж інші використання відновлюваної теплової енергії. Також стимуляція руйнування, що використовується в проектах СГС, не становить небезпеки для поверхневих водоносних горизонтів, оскільки водосховища ЕГС дуже глибокі, а свердловини закриті сталевими кожухами.

У деяких звичайних геотермальних ресурсах вулканічно створені джерела розчинені гази, що виділяються в атмосферу може вплинути на безпосереднє оточення. Це, мабуть, найсерйозніша небезпека, пов'язана з геотермальною енергією, але вона обмежена лише деякими звичайними ресурсами (не стосується Австралії) і легко контролюється.

Майбутнє для геотермальних

Основи геотермальної енергії міцні. Воно рясне - ресурс під Великим артезіанським басейном є за оцінками, досить великий щоб забезпечити поточне щорічне споживання енергії в Австралії протягом 6000 років. Це одне з небагатьох відновлюваних джерел енергії, яке може повністю замінити вугілля як основний генератор електроенергії. Він також має дуже низький вплив на навколишнє середовище.

Недосягнення достатнього потоку гальмувало його комерційний розвиток, але ця проблема може бути вирішена найближчим часом. Якщо це станеться, геотермальна енергетика може стати однією з провідних технологій відновлювальної енергетики до 2020-х.

Про автора

Хал Гургенчі, професор машинобудування, Університет Квінсленду

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

Недолік: Найбільш всеосяжний план, який пропонувався змінити глобальне потепління

Пол Хоукен і Том Стейер
В умовах поширеного страху та апатії міжнародна коаліція дослідників, професіоналів та вчених зібралася, щоб запропонувати набір реалістичних та сміливих рішень щодо зміни клімату. Тут описано сто прийомів і практик - деякі добре відомі; про які ви, можливо, ніколи не чули. Вони варіюються від чистої енергії до навчання дівчат у країнах з низьким рівнем доходу до використання методів землекористування, які витягують вуглець з повітря. Рішення існують, є економічно вигідними, і громади в усьому світі в даний час приймають їх з вмінням і рішучістю. Доступний на Amazon

Проектування кліматичних рішень: Посібник з політики щодо енергії з низьким вмістом вуглецю

Гал Харві, Роббі Орвіс, Джефрі Ріссман
З урахуванням наслідків зміни клімату, необхідність зменшення глобальних викидів парникових газів є не менш терміновою. Це страшний виклик, але сьогодні існують технології та стратегії для його вирішення. Невеликий набір енергетичної політики, розроблений та реалізований добре, може поставити нас на шлях до майбутнього з низьким рівнем вуглецю. Енергетичні системи є великими та складними, тому енергетична політика повинна бути цілеспрямованою та економічно ефективною. Універсальні підходи просто не дозволять зробити роботу. Політики потребують чіткого, всебічного ресурсу, який би окреслював енергетичну політику, яка матиме найбільший вплив на наше кліматичне майбутнє, та описував, як правильно розробляти цю політику. Доступний на Amazon

Це змінює все: капіталізм проти клімату

автор: Наомі Кляйн
In Це змінює все Наомі Кляйн стверджує, що зміни клімату - це не лише одна проблема, яку слід акуратно подати між податками та охороною здоров'я. Це тривога, яка закликає нас виправити економічну систему, яка вже багато в чому нас не дає. Клейн ретельно будує випадок того, наскільки масово скорочення викидів парникових газів - це наш найкращий шанс одночасно зменшити розбіжність нерівності, переосмислити наші розбиті демократії та відновити наші поглиблені місцеві економіки. Вона висловлює ідеологічне відчай заперечувачів зміни клімату, месіанські марення потенційних геоінженерів та трагічний дефектизм занадто багатьох зелених ініціатив. І вона точно демонструє, чому ринок не (і не може) виправити кліматичну кризу, а навпаки, погіршить ситуацію із все більш екстремальними та екологічно згубними методами видобутку, що супроводжуються бурхливим капіталізмом катастроф. Доступний на Amazon

Від видавця:
Покупки в Amazon йдуть на те, щоб покрити витрати на привезення вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, та ClimateImpactNews.com безкоштовно і без рекламодавців, які відстежують ваші звички перегляду. Навіть якщо ви натискаєте на посилання, але не купуєте ці вибрані продукти, все, що ви купуєте за той же візит на Amazon, платить нам невелику комісію. Додаткових витрат для вас немає, тому, будь ласка, внесіть свої зусилля. Ви також можете використовуйте цю посилання в будь-який час користуватися Amazon, щоб ви могли допомогти підтримати наші зусилля.