توليد الكهرباء من الطاقة الحرارية الأرضية
توليد الكهرباء من الطاقة الحرارية الأرضية
هنالك روباط ملفات من نوع pdf , doc في نهاية الموضوع يمكن عمل بحث أو تقرير عن الطاقة الحرارية منها
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
تعريف الطاقة الحرارية الجوفية Geothermal energy : هي أحد مصادر الطاقة النظيفة والمتجددة ، وهي طاقة حرارية مرتفعة منشأها طبيعي مختزنة في الصهارة في باطن الأرض.
وهي الحرارة الهائلة الكامنة تحت قشرة الأرض والتي تقد رب ( 200 – 1000 ) درجة مئوية وتعتبر مصدرا هاما من مصاد ر الطاقةالجد يدة والمتجد دة ، وتبرز نفسها من خلال الإنفجارات البركانية والينابيع الحارة وبعض الظواهر الجيولوجية . وتقوم على مبدأ حفر آبار عميقة لإطلاق الحرارة العالية التي يمكن استغلالها لتد وير توربينات تعمل على البخار ، وحاليا فإن مساهمة هذا النوع من الطاقة في توليد الكهرباء لا يتعد ى 0.3% وهذه الطاقة غير واعد ة عالميا .
ملاحظة : يقدر العلماء أن حوالي 99% من كتلة الكرة الأرضية عبارة عن صخور تتجاوز حرارتها 1000 درجة مئوية ، وكلما تعمقنا داخل الأرض تزداد درجة حرارتها حيث تصل إلى 27 درجة مئوية عند عمق واحد كيلو متر .
تم الاستفادة من الطاقة الحرارية للأرض في توليد الطاقة الكهربائية ، حيث يتم الحفر وتعميق الأنابيب في باطن الأرض إلى أعماق سحيقة قد تصل إلى حوالي 5 كيلو متر .
يمكن استخدام المياه الساخنة بغرض التدفئة
إن الطاقة الحرارية الأرضية هي أحد مصادر الطاقة المتجددة يمكن أن تكفي لتغطية حاجة العالم من الطاقة لمدة 100.000 سنة قادمة إلا أن تحويلها إلى طاقة كهربائية هي عملية باهظة التكاليف بسبب عمليات الحفر إلى أعماق سحيقة والحاجة إلى أنابيب كثيرة لاستخراج الماء الساخن بكميات وفيرة، وذلك رغم أن الطاقة الأساسية (المادة الأولية) مجانية وهي متوفرة بكثرة لكن صعب الحصول عليها.
مصادر الحرارة الجوفية
تنقسم الحرارة الجوفية إلى قسمين هما
1ـ المياه الحارة الجوفية
2ـ الصخور الحارة التي توجد في المناطق النشطة بركانيا أو في الأعماق البعيدة تحت سطح الأرض ويمكن الاستفادة من المياه الجوفية الحارة والصخورالحارة في توليد الطاقة الكهربائية وتسخين المياه التي تستخدم في التدفئة، بالإضافة إلى استعمالها في الكثير من ميادين الصناعة والزراعة الأخرى.
توليد الطاقة الكهربائية من الحرارة الجوفية
توليد الكهرباء من المياه الساخنة
هناك ثلاث أنواع من محطات توليد الكهرباء باستخدام الطاقة الحرارية الجوفية، وهي كالتالي:
وتعد الطريقة الأكثر انتشارا وهي أيضاً تعد من أقدم الطرق : وهي نفس الطريقة التي استخدمت في إيطاليا سنة 1904م. تستخدم هذه المحطات الماء الموجود بشكل طبيعي في الطبقات الأرضية العميقة والموجود تحت تأثير ضغط وحرارة عاليين، فيتم استخراجه بواسطة حفر آبار عميقة فيخرج على شكل بخار ماء بسبب حرارته العالية وبسبب فرق الضغط. يسير هذا البخار في أنابيب ثم يعرض لتوربينات تدور المولدات الكهربائية التي تنتج الطاقة الكهربائية. يضخ الماء المتكثف إلى الأرض عبر بئر آخر يسمى بئر الحقن.
2ـ محطات التبخير:
تستخدم هذه المحطات السوائل الموجودة بضغط عالي تحت الأرض حيث يتم تركزها في وعاء ذي ثقب صغير يؤدي إلى وعاء أخر ذي ضغط معتدل، فعند حركة السائل من الوعاء الأول إلى الثاني عبر الثقب يتبخر بسبب السرعة وفرق الضغط العالي. يحرك البخار التوربين فيحرك بدوره المولدات الكهربائية التي تنتج الكهرباء. يضخ الماء المتكثف المتبقي إلى الأرض عبر بئر الحقن.
3ـ محطات الدائرة المزدوجة:
تستخدم هذه المحطات السوائل الموجودة تحت الأرض ذات درجة غليان مرتفعة (حوالي 200 مئوبة) يتم ضخها إلى الأعلى حيث تقوم بتسخين الماء ذي درجة غليان عادية (100 مئوية) في أنبوب آخر يمر بمحاذاة الأنبوب الساخن (مبادل حراري). يتبخر الماء الذي تم تسخينه بسبب درجة الحرارة المرتفعة للسائل في الأنبوب الآخر. يحرك البخار توربين المولد الكهربائي ويتكثف فيعود مجددا إلى محاذات الأنبوب الساخن، ويتحرك بهذه الطريقة في دوران مستمر. يُعاد ضخ الماء المستخرج مجددا إلى الأرض عبر بئر الحقن.
عيوب أو مساوئ الطاقة الحرارية الأرضية :
ويوجد لها تأثيرات بيئية سلبية مشابهة لتلك الناتجة من الطاقة الإحفورية ، والغازات
الناتجة من هذه التقنية هي كبريتيك الهيدروجين ( h2s ) وكلوريد الهيد روجين وثاني أوكسيد الكربون .
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الكتب التالية تحتوي على شرح تفصيليل عن استخدامات الحرارية ، أنواع الطاقة ومصادرها ، مميزات وعيوب الطاقات المختلفة