Πώς λειτουργεί η γεωθερμική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας;

Η γεωθερμική παραγωγή ενέργειας λειτουργεί με την εξαγωγή ενέργειας από τη θερμότητα βαθιά μέσα στη γη.Σε ορισμένα μέρη, όπως τα νησιά της Ισλανδίας, οι Φιλιππίνες και η Ιαπωνία, οι γεωθερμικές θερμές πηγές είναι κοινές, καθιστώντας την ενέργεια εύκολα προσβάσιμη.Σε άλλα μέρη, η επαρκής θερμότητα βρίσκεται μόνο περισσότερο από ένα μίλι (1,6 χλμ.) Κάτω από την επιφάνεια, καθιστώντας την εκχύλιση της γεωθερμικής ενέργειας ανέφικτη.Οι τρύπες που έσκαψαν σε αυτό το επίπεδο οπουδήποτε μπορούν συνήθως να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή γεωθερμικής ενέργειας.

Ο πρώτος σταθμός για γεωθερμική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας χτίστηκε στις 4 Ιουλίου 1904, στο πεδίο ξηρού ατμού Larderello στην Ιταλία και δοκιμάστηκε από τον πρίγκιπα Piero Ginori Conti, κάνοντας τοΧρήση της γεωθερμικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας λίγο περισσότερο από έναν αιώνα.Ακόμα, η γεωθερμική παραγωγή ενέργειας δεν αποτελεί σημαντική πηγή ενέργειας παγκοσμίως, που αποτελεί μόνο περίπου το 0,1% της παγκόσμιας εξουσίας ή χωρητικότητα περίπου 100 gigawatts.Η γεωθερμική ενέργεια χρησιμοποιείται μόνο εκτενώς από τις χώρες των Φιλιππίνων και της Ισλανδίας, όπου αποτελούν το 15-20% της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Η πιο συνηθισμένη μέθοδος λειτουργίας ενός γεωθερμικού φυτού είναι ο δυαδικός κύκλος, όπου μέτρια ζεστό νερό από ρηχάΟι γεωθερμικές πηγές θερμότητας περνούν πάνω από τους σωλήνες, που ονομάζεται εναλλάκτης θερμότητας, που περιέχει δευτερεύον υγρό mdash.τυπικά βουτάνιο ή υδρογονάνθρακα πεντάνης mdash;με σημείο βρασμού πολύ χαμηλότερο από το νερό.Η θερμότητα προκαλεί το δευτερεύον υγρό να αναβοσβήνει στον ατμό, ο οποίος οδηγεί στροβίλους που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.Το υγρό στη συνέχεια ανακατασκευάζεται και χρησιμοποιείται για περισσότερους κύκλους.Η πίεση του δευτερογενούς υγρού είναι συνήθως αρκετά υψηλή, περίπου 500 psi

Hot Dry Rock Geothermal Energy είναι ένας άλλος τύπος γεωθερμικής παραγωγής ενέργειας.Αυτή η μέθοδος αντλεί νερό βαθιά στη γη, τοποθετώντας το σε επαφή με το ζεστό, ξηρό βράχο που δίνει τη μέθοδο το όνομά του.Ο βράχος θερμαίνει το νερό, το οποίο στη συνέχεια αντλείται και χρησιμοποιείται είτε απευθείας με ατμοστρόβιλους, είτε αντλείται μέσω ενός δυαδικού συστήματος κύκλου.Επίσης γνωστά ως ενισχυμένα γεωθερμικά συστήματα, αυτά τα φυτά έχουν μια ωφέλιμη ζωή περίπου 20 έως 30 ετών πριν το βράχο κρυώσει πολύ μακριά για να είναι οικονομικό το εργοστάσιο.Η πλήρης θερμότητα ανακάμπτει σε 50-100 χρόνια.

Ένας άλλος τύπος γεωθερμικής παραγωγής ενέργειας είναι τα φυτά ατμού Flash.Αυτά τα φυτά τραβούν ζεστό νερό υψηλής πίεσης από βαθιά στη γη σε δεξαμενές, όπου η πτώση της πίεσης προκαλεί την έκρηξη του νερού σε ατμό, το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιείται για να μετατρέψει τους στροβίλους.Ένας από τους παλαιότερους τύπους είναι η άμεση θερμότητα, η οποία τραβά ζεστό νερό από κοντά στην επιφάνεια της Γης σε σωλήνες για χρήση σε θέρμανση κτιρίων, θερμότητα νερού για ιχθυοκαλλιέργεια, καλλιέργεια φυτών σε θερμοκήπια, παστερίνωσε γάλα κλπ. Αυτό λειτουργεί μόνο σε περιοχές όπου επαρκές ζεστόΤο νερό είναι διαθέσιμο κοντά στην επιφάνεια.