دانلود پاورپوینت انرژی زمین گرمایی

در حقيقت دو نوع انرژي تشخيص داده مي شود:» انرژيهاي پايين » انرژي هاي بالا. با وجود اين مرز بين اين دو بطور آشکار مشخص نيست، ولي انرژي پايين آن دمايي است که توليد الکتريسته با آن ممکن نبوده يا عملا قابل استفاده نيست. مقادير مساعد بين 120 تا 180 درجه سانتيگراد نوسان مي‌کند. توزيع دما در زير زمين تابعي از دو فرآيند است:از يک طرف افزايش منظم دما با عمق ، نتيجه شار گرماي هدايت شده از داخل زمين به سمت سطح آن است. اين گرما که اساسا از مواد راديو اکتيو سنگها ناشي مي شود، گراديان زمين گرمايي يا افزايش دما در واحد عمق حتي در ناحيه‌اي با لايه‌هاي زميني يا طبيعت متفاوت شار حرارتي تقريبا ثابت و گراديان بطور غير قابل اغماض تغيير مي‌کند. شناسايي اين گراديان در يک ناحيه معين سبب ارزيابي دماي حاکم بر عمقي مي شود که در آن سفره آبي قابل استخراج وجود دارد.فرآيند ديگري که به توزيع دماها در زير زمين حاکم است. همرفت يا جابجايي است. خاک قابل نفوذ به جريان سريع آب در جهت قائم اجازه مي‌دهد و به اين دليل همرفت توليد مي شود. اين همرفت مخصوصا در مورد يک رگه بخار اهميت دارد، از اين انرژي زمين گرمايي (با انرژي بالا) بسيار جالب براي توليد الکتريسته استفاده مي شود.رشد روز افزون جمعيت‚ توسعه شهر نشيني و نيز اقتصاد انرژي در كشور ما توليد 90000 هزار مگاوات برق در سال 2020 را اجتناب ناپذير ساخته است. حدود 98% از ظرفيت توليد فعلي ( 29000 مگا وات ) نيروگاه هاي برق كشور به كاربرد سوخت هاي فسيلي متكي است حال اينكه محدوديت منابع سوخت فسيلي‚ رشد مصرف داخلي و عدم وجود منابع كافي جهت صادرات از يكسو و موازين و معيارهاي زيست محيطي توسعه پايدار از سوي ديگر كاربرد انرژي هاي تجديد شونده درسبد توليد را اجتناب ناپذير ساخته است.

انرژي زمين گرمايي يا ژئوترمال، از حرارت درون زمين به دست مي آيد. در طول عمر زمين، مقدار زيادي انرژي حرارتي در هسته زمين ذخيره شده است. با نزديک تر شدن به هسته زمين، ميزان حرارت تا 4000 درجه سانتي گراد افزايش مي يابد. در عمق 70 کيلومتري زمين ، تفتال مذاب با مخلوطي از انواع کاني هاي مذاب در حال گردش وجود دارد. معمولاً در طبقات رسوبي به ازاي هر صد متر افزايش عمق، به طور متوسط 3 درجه به دماي زمين افزوده مي شود. بشر تاکنون موفق به دستيابي مستقيم به حرارت هسته زمين نشده ولي در استفاده از مراکز انرژي پرحرارت موجود در اعماق نزديک تر به سطح زمين موفق بوده است. در اين مراکز، آب هاي داغ ذخيره مي شوند و از طريق لايه سنگ هاي نفوذ ناپذير به سطح زمين رخنه مي کنند و چشمه هاي آب گرم را تشکيل مي دهند. در بعضي از مناطق با حفر چاه مي توان به آب گرم و بخار دست يافت. از حرارت زمين گرمايي براي گرمايش مکان ها و محله هاي مسکوني، مصارف صنعتي و توليد برق استفاده مي کنند. در سال 1904، نخستين بار در شهر لاردرلوي ايتاليا از انرژي زمين گرمايي براي توليد برق استفاده شد. پيشروان استفاده از انرژي ژئوترمال ايتاليا، زلاندنو، آمريکا، فرانسه ، ژاپن ، ايسلند و مجارستان هستند. در ايران امکان استفاده از منابع انرژي زمين گرمايي در مناطق دماوند ، سبلان ، ماکو ، خوي و سهند وجود دارد.در حال حاضر ، ميزان توليد برق از انرژي ژئوترمال 1/0 درصد کل انرژي جهان است. در سال 1996 کل ظرفيت نصب شده انرژي زمين گرمايي در 52 کشور جهان به 6500 مگاوات برق (Mwe) رسيد و جمع برق توليدي، افزون بر 38 هزار گيگاوات ساعت (GWH) شد.
هزينه توليد برق از انرژي زمين گرمايي 25 تا 30 درصد کمتر از هزينه توليد برق از زغال سنگ، نفت يا انرژي هسته اي است. در سال 1978 هزينه توليد هر بشكه نفت 21 دلار تخمين زده شد؛ در حالي که موسسه تحقيقاتي استانفورد آمريکا اين هزينه را 35دلار هر بشکه برآورد مي کند. کارشناسان انرژي زمين گرمايي، هزينه استفاده از انرژي زمين گرمايي را معادل هزينه توليد برق آبي برآورد مي کنند.  منابع زمين گرمايي «نيمه گرمايي»، «خيلي گرم» و « فشرده» هستند. نخستين چاه هاي ژئوترمال در سال 1919 در ژاپن و در سال 1921 در کاليفرنيا حفر شدند. هم اکنون ايسلند در حال ساخت يک پايگاه هيدروژني با بهره گيري از ذخاير عظيم انرژي هيدروليک (آب – برق) و زمين گرمايي است. ساخت اين تاسيسات، الگويي براي توليد هيدروژن به روش الکترونيکي از آب که يک انرژي پاک و تجديدپذير است. آمريکا منابع عظيم ژئوترمال دارد که از مناطق آتشفشاني اين کشور تهيه مي شود. مناطق ساحلي اقيانوس آرام و کشورهاي حاشيه آن و جزيره هاوايي، بزرگ ترين منابع انرژي ژئوترمال دنيا هستند. در حال حاضر، بزرگ ترين نيروگاه ژئوترمال دنيا در «گي ستر» کاليفرنيا و جزيره آتشفشاني «کيلائوآ» در هاوايي قرار دارند،اما تنها 6/0 درصد از برق توليد شده را در برمي گيرند.

انرژي ژئوترمال از آب موجود در لايه هاي دروني زمين که در مناطق بسيار گرم قرار دارند، استخراج مي شود. بخار موجود در سفره هاي زير زميني پس از رسيدن به سطح زمين مي توانند توربين هاي توليد كننده نيروي ژنراتورهاي برق را به حرکت در آورند. البته بايد توجه داشت که تمام نقاط گرم زمين سفره هاي آب گرم ندارند. براي استخراج و دست يابي به گرماي صخره هاي درون زمين بايد دو يا چند حفره در سطح زمين ايجاد کرد. سپس براي نفوذ به درون سنگ ها بايد مته هاي بادي را با فشار زياد به کارانداخت تا سنگ ها شکسته شوند. آنگاه درون سوراخ هاي ايجاد شده در سنگ ها مايعي تزريق مي شود تا گرما به سطح زمين منتقل شود. اين مايع تزريق شده مي تواند آب يا حتي هوا باشد که پس از بازگشت از زمين بسيار گرم مي شود. هم اکنون ميزان ذخاير ژئوترمال کره زمين نزديک به 15 هزار بار بيش از ذخاير شناخته شده نفت است. اين رقم بسيار سرگيجه آور است و به راحتي مي تواند مشکلات انرژي آينده را حل کند.
مکان هاي مناسب براي بهره برداري از انرژي زمين گرمايي:1- محل برخرود صفحات قاره اي و اقيانوسي فرورانش؛ مثلا حلقه ي آتش دور اقيانوس آرام 2- مراکز گسترش؛ محلي که صفحات قاره اي از هم دور مي شوند، نظير ايسلند و دره ي کافتي آفريقا3- نقاط داغ زمين؛ نقاطي که ماگما را پيوسته از جبه به طرف سطح زمين مي فرستند و رديفي از آتشفشان را تشکيل مي دهند.

انرژي زمين گرمايي، کاربردها و مزيت ها از زمان هاي دور، مردم از آب زمين گرمايي که آزادانه در سطح زمين به صورت چشمه هاي گرم جاري بودند، استفاده کرده اند رومي ها براي مثال از اين آب براي درمان امراض پوستي و چشمي بهره مي گرفتند در پمپئي براي گرم کردن خانه ها از آن استفاده مي شد بومي هاي آمريکا نيز از آب زمين گرمايي براي پختن و مصارف دارويي بهره مي گرفتند امروزه، با حفر چاه به درون مخازن زمين گرمايي، و مهار آب داغ و بخار، از آن براي توليد نيروي الکتريسيته در نيروگاه زمين گرمايي و يا مصارف ديگر بهره برداري مي کنند .در نيروگاه زمين گرمايي، آب داغ و بخار خارج شده از مخازن زمين گرمايي، نيروي لازم براي چرخاندن ژنراتور توربين را فراهم مي آورد و انرژي الکتريسيته توليد مي کند آب مورد استفاده، از طريق چاه هاي تزريق به مخزن برگشت داده مي شود تا دوباره گرم شود و در عين حال، فشار مخزن حفظ، و توليد آب داغ و بخار تقويت شود و ثابت باقي بماند انرژي زمين گرمايي در رآكتورهاي هسته اي طبيعي در داخل زمين براثر تجزيه راديو ايزوتوپها عناصر ناپايدارمانند اورانيوم، توريوم، پتاسيم و… بوجود مي آيد. درجه حرارت داخل زمين به ازاي هر 100 متر عمق حدود 3 درجه سانتيگراد افزايش مييابد. استفاده از اين گرما به صورت مستقيم امكانپذير نيست و انسان تا كنون ازگرمايي توانسته استفاده كند كه در آبهاي زير زميني وجود دارد و در حال حاضر بهره برداري از انرژي گرمايي درون زمين تنها به صورت آب گرم و بخار آب امكانپذير است.