Использование вулканов для выработки энергии

Вулканы в состоянии дать людям намного больше энергии, чем весь объем запасов газа и нефти. Но технология энергодобычи подобным образом плохо развита, и по причине непредсказуемости поведения источников вызывает опасения. Выясним, как и в каких странах тепло для обогрева и электричество вырабатывается с помощью вулканической геотермальной энергии.

Интересный факт. По прогнозам к 2030 году доля геотермальной энергии превысит 40% от мировой генерации энергии. Но это потребует многократного увеличения инвестиций стран в данную область энергетики. Согласно оценкам ВБ их сумма к тому времени составит $1 трлн. Стоимость энергии из геотермальных источников более низкая по сравнению с традиционными, но для перехода на альтернативную энергетику потребуются значительные вложения.

Откуда у вулканов берется энергия

Со школы всем известно строение нашей планеты: верхняя твердая оболочка толщиной 5-80 км — земная кора, под ней вязкий высокотемпературный слой — мантия, в центре — предположительно плотное ядро. Земная кора разломами и трещинами словно пазл поделена на крупные блоки — литосферные плиты, которые постоянно расходятся, сходятся или перемещаются параллельно друг другу. Именно с этим процессом и связано появление вулканов.

Литосферные плиты лежат на мантии, чуть погрузившись в нее под своей тяжестью. Когда при движении они сталкиваются, одна плита как бы наезжает на край другой, все глубже и глубже притапливая его. Под действием высоких температур затонувший участок постепенно плавится образуя магму — смесь расплавившихся твердых веществ, газов и водяных паров.

Более легкая, чем горные породы вокруг нее, магма поднимается к поверхности. Часть раскаленной массы извергается посредством вулканов, другая скапливается в магматических камерах вдоль стыков литосферных плит, нагревая при этом земную кору. В таких местах происходит образование горячих источников и гейзеров. Все эти процессы сопровождаются выделением мощного потока тепла, которое в дальнейшем при необходимости используется для выработки электроэнергии.

Каким образом тепло земных недр используют для создания электроэнергии

Для создания электроэнергии с помощью тепла земных недр горячий пар или вода, добытые из глубины через пробуренные скважины, направляются на электростанцию. Там они вращают турбины, которые запускают генераторы, вырабатывающие электроэнергию. Теплом из глубины планеты интересуются исследователи из разных стран. Ведь возобновляемый ресурс, каким является геотермальная энергия вулканов, гейзеров и горячих источников, может беспрерывно обеспечивать человечество энергией для отапливания и электроэнергией бесконечно долго, точнее всегда.

Геологи выявляют участки, где магма находится достаточно близко к поверхности. Как правило, это территории с повышенной вулканической и сейсмической активностью, где с извержениями вулканов и горячими источниками из глубины поступает большое количество тепла. Именно здесь в дальнейшем строятся специальные электростанции. По пробуренным скважинам сухой или влажный пар, либо горячая вода выходят наружу. Поступая на электростанцию, они заставляют вращаться турбины, которые приводят в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

От источника геотермальной энергии зависит, какая электростанция будет построена. Существуют:

• гидротермальные электростанции;
• бинарные геотермальные станции;
• петротермальные электростанции;
• сухие испарительные электростанции.

Для отапливания зданий и инфраструктуры используются геотермальные тепловые насосы. Электричество они не вырабатывают.

Какие страны имеют развитую геотермальную энергетику

Возможность использования геотермальной энергии как альтернативного источника на сегодняшний день существует в 80 странах мира. Однако тепло «рассеяно» по планете довольно неравномерно, по этой причине ГеоТЭС имеют лишь 25 стран, в которых наблюдается повышенная вулканическая активность. К примеру, на территории Исландии находится большое количество действующих вулканов. Эта геологическая специфика делает возможным строительство геотермальных электростанций. Поэтому почти 25% от всей вырабатываемой энергии в стране составляет именно геотермальная энергия.

Топ 10 стран, с развитой геотермальной энергетикой:

Интересный факт. Россия не занимает лидирующих мест среди производителей в секторе геотермальной энергетики, даже несмотря на огромные потенциальные возможности, созданные природой. Хотя перспективы у отрасли есть, но довольно скромные: потенциал традиционной энергетики в стране велик и раскрыт не до конца, поэтому еще длительное время она будет сохранять достаточно сильные позиции.

Причины, ограничивающие развитие геотермальной энергетики

Геотермальные источники энергии отличаются рядом значительных преимуществ, как возобновляемость, стабильность, достаточно высокий уровень экологической безопасности, перспективность развития, возможность комбинированного использования ресурса, когда попутно основному процессу из термальной воды извлекаются соли и минералы, которые могут стать источником дополнительного дохода.

Но существует ряд серьезных проблем, которые ограничивают развитие этого сектора энергетики:

• географическая доступность геотермальных ресурсов из-за неравномерного распределения их по планете;
• необходимость значительных инвестиций на начальном этапе, связанных с предварительными исследованиями, бурением скважин и строительством самой электростанции;
• недостаточный уровень развития технологий и проведения исследований;
• потенциальный риск провоцирования землетрясений в регионах разработки;
• возможность исчерпания ресурсов при интенсивной или неконтролируемой разработке.

Учитывая реальность угрозы скорого дефицита традиционных энергоносителей, людям уже в обозримом будущем предстоит в полной мере осознать значимость геотермальной энергетики, заняться ее развитием. Но сделать это без инвестиций, внедрения новаторских идей, проведения дальнейших исследований и взаимопомощи государств практически невозможная задача.

В этой подборке можно найти маленький, но полезный подарок другу или родственнику — 10 картхолдеров для разных карт на каждый день.