Тақырыбы: Геотермалық энергия

Жердің энергиясы – геотермиалық энергетика жердің табиғи жылуын пайдалану кезінде неізделеді. Жер қабатының жоғары бөлігінің 1 км тереңдікке есептегенде 20–30 °С-ға тең темиялық градиенті және 10 км тереңдікте дейінгі жер қойнауында құралған жылудың мөлшері (бетінің температурасын есептегенде), шамамен 12,6.1026 Дж –ге тең. Бұл қорлар 4,6·1016 т көмірдің жылу құрамына эквивалентті (көмірдің 27,6.109 Дж/т-ға тең орташа жану жулуының қабылдай отырып), ол барлық техникалық және экономикалық түрде алынатын әлемдік көмір ресурстарының жылу құрамынан кем дегенде 10 мың есе асып түседі. Алайда жердің жоғары бөлігіндегі геотермиялық жылу оның негізгі әлемдік энергетика проблеммаларын шешу үшін өте шашратылған. Өнеркәсіп пайдалануға жарамды ресурстары электрлік энергияның немесе жылуды өңдіру мақсатында пайдалануға жеткілікті нақты көлеммен температурадағы өңдеу үшін мүмкін тереңдікте топталған геотермиялық энергиялардың жеке кенорындарын беру.

Геологиялық көзқараспен геотермиялық энергия қорларын гидротермиялды конвективті жүйелерге, ыстық құрғақ вулкандық түрдегі жүйелер мен жылу ағымы жоғары жүйелерге бөлуге болады.

Гидротермиялық конвективті жүйе котегориясына будың немесе ыстық судың жер асты бассейіндері жатады, жердің бетіне гейзерлер, күкірттік батпақты көлдер тудыра отырып шығарады. Мұндай жүйелердің пайда болуы жылу қорек көзінің бар болуына байланысты, ол – жер бетіне қатысты жақын орналасқан ыстық немесе балқыма тасты жыныстар. Гидротермиялық конвективті жүйелерде әдетте вулкандық активтілік қасиеттегі жер қойнауының тектоникалық плиталар шкаласы бойынша орналасқан.

Іс жүзінде ыстық сулі кенорындарындағы электр энергиясын өңдеу үшін ыстық суықтық бетінде булану кезінде пайда болған буды пайдалануға негізделген әдіс қолданылады. Бұл әдіс ыстық судың бассейін ұңғылары бойынша (жоғары қысымды орналасқан) бетіне қарай жақындаған кезде қысым төмендейді және сұйықтық шамамен 20 %-і сепоратордың көмегімен судан бөлініп, құбырға бағытталды. Сепоратордан шыққан су өзінің минималды құрамыныа байланысты әрі қарай өңдеуге душар болуы мүмкін. Бұл суды кері қарай тасты жыныстарға бірден немесе, егер экономикалық түрде анықталған болса, ондан минералдарды алдын-ала ала отырып қайта айдауға болады.

Жоғары немесе орташа температуралық геотерияларды сулар негізіндегі электр энергияларды өңдеудің басқа әдісі кеі контурлы циклды пайдалану процесті қолдану болып табылады. Бұл процесті бассейіннен алынған су қайнау температурасы төмен екінші контурдің жылу алып жүргіштік қыздыру үшін қолданылады. Осы сұйықтықты қайнау нәтижесінде пайда болған бу құбыр желісі үшін қолданылады. Өңделіп шыққан бу конденсацияланады да, қайтадан жылу алмасу арқылы тұйық цикл құрай отырып өткізіледі.

Геотермиялық ресурстарындың екінші түріне (вулкандық түрдегі ыстық жүйелер) магма және өтпейтін ыстық құрғақ жыныстар (магма айналасына ұйып қалған аймақтар)жатады. Геотермалы энергияны тікелей магмадан алу әлі техникалы түрде жүзеге асырылмаған. Ыстық құрғақ жыныстар энергиясын пайдалауға қажет технология өңделе бастады. Осы энергетикалық ресурстарлы пайдану әдістерінің алдын-ала технологиялық өңдеулерді ыстық жыныс арқылы өтетін сұйықпен циркуляцияланатын тұйық контур құрылғысын қарастырады. Алдымен ыстық жыныстардың жатқан аймағына жететін ұңғыны бұрғылайды; содан кейін ол арқылы қысымы үлкен жынысқа суық суды айдайды, ол онда жарықтар (жіктер) түзілуіне алып келеді.содан кейін осылай түзілген жарық түрдегі жыныстың аймағы арқылы екінші ұңғыны бұрғылайды. Ақырында, суық суды бетінен бірінші ұңғыны айдайды. Ыстық жыныс бойымен өте отырып, ол қызады да, екінші ұңғыдан бу немесе ыстық су түрінде алынады, оларды кейін алдында бұры қарастырылған тәсілдердің біреуімен электр энергияны өндіру үшін қолдануға болады.

Үшінші типтегі геотермалық жүйелер жылу ағынының мәндері жоғары аймақтарда тереңде жатқан тұнба бассейні орналасқан аудандар да бар. Париждік немесе Венгерлік бассейіндері сияқты мұндай аудандарға ұңғыдан келіп түсетін судың температурасы 100 °С-қа жетуі мүмкін

.