ساخت نیروگاه هایی جهت استفاده از انرژی زمین گرمایی

خرید بک لینک: انرژی ˮزمین گرماییˮ که یک انرژی طبیعی است، می تواند جایگزین پایداری برای انرژی خورشیدی و بادی باشد.

به گزارش خرید بک لینک به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، گروهی از پژوهشگران “دانشگاه پرینستون” (Princeton University) ادعا می کنند که “سیستم های زمین گرمایی پیشرفته” (EGS) می توانند تنها در آمریکا تا پنج تراوات برق تولید کنند. این ادعای بسیار بزرگی است چونکه هم اکنون، مقدار کلی برق تولیدی سالانه در آمریکا از همه منابع، تنها حدود یک تراوات است.

انرژی زمین گرمایی، گرمایی است که به صورت طبیعی در قسمت های داخلی سیاره زمین همچون پوسته آن تولید می شود. این انرژی، یکی از پایدارترین، قابل اعتمادترین و پایدارترین انواع انرژی در نظر گرفته می شود. با این حال، به اندازه انرژی خورشیدی و بادی محبوب نیست چونکه راه اندازی یک نیروگاه زمین گرمایی معمولی، به سرمایه گذاری اولیه بالایی نیاز دارد، زمان بازدهی آن طولانی است و عوامل مختلفی همچون مکان و در دسترس بودن منابع، آنرا محدود می کنند.

پژوهشگران در این پروژه، یک سیستم زمین گرمایی پیشرفته را پیشنهاد کرده اند که پتانسیل غلبه بر چنین محدودیت هایی را دارد. آنها ادعا می کنند که سیستم زمین گرمایی نه تنها می تواند بعنوان یک نیروگاه کارآمد برای تولید انرژی پاک عمل کند، بلکه می تواند یک چاره ارزان برای ذخیره سازی و ارسال موثر انرژی باشد.

“ویلسون ریکز” (Wilson Ricks)، از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: انرژی زمین گرمایی هم اکنون به علت احتیاج به مخازن هیدروترمال طبیعی که بسیار نادر هستند، محدود شده است. سیستم های زمین گرمایی پیشرفته، یک فناوری نوظهور هستند که امکان توسعه انرژی زمین گرمایی را فراهم می کنند. این شرایط بسیار رایج تر است و می تواند انرژی زمین گرمایی را تنها در آمریکا تا پنج تراوات توسعه دهد.

پتانسیل استفاده نشده سیستم زمین گرمایی پیشرفته

پژوهشگران دانشگاه پرینستون، توسعه یک سیستم زمین گرمایی مصنوعی را پیشنهاد می کنند که از فناوری های پیشرفته مشابه آن چه در صنایع نفت و گاز به کار می رود، استفاده می نماید. چنین سیستم های زمین گرمایی پیشرفته ای توسط شبکه ای هدایت می شوند که می تواند عملکردهای حفاری و هیدرولیکی قوی را نشان دهد. در حالیکه مخازن زمین گرمایی معمولی می توانند به صورت طبیعی در مناطق نفوذپذیر رخ دهند، سیستم زمین گرمایی پیشرفته پیشنهادشده در این پروژه فقط در ساختارهای سنگی گرم و غیرقابل نفوذ مورد نیاز است.

از آنجایی که سنگ اطراف مخزن به صورت موثری نفوذناپذیر است، آب اضافی باقیمانده بعد از تولید برق را میتوان به مخزن پمپاژ کرد تا در آنجا ذخیره شود. سپس در صورت لزوم، این آب اضافی را میتوان به سطح پمپاژ کرد تا تولید برق بیشتری امکان پذیر شود.

پژوهشگران خاطر نشان کردند که ذخیره آب اضافی به هیچ گونه تغییری در ساختار کنونی سیستم زمین گرمایی نیاز ندارد، چونکه این موارد، قابلیت های ذاتی هر مخزن زمین گرمایی پیشرفته ای هستند که در سنگ های نفوذناپذیر یافت می شود. بنابراین، ذخیره سازی موثر با نیروگاه زمین گرمایی پیشرفته، مجانی است.

با وجود این، توجه به این نکته مهم می باشد که این روش ذخیره سازی برای مخازن زمین گرمایی معمولی کارآیی ندارد، چونکه بیشتر آب اضافی پمپاژ شده به مخزن، به آسانی به سنگ های نفوذپذیر اطراف نشت می کند.

یکی دیگر از جنبه های روش پیشنهادی اینست که برق تولیدشده توسط منابع دیگر را ذخیره نمی نماید. در مقابل، با ذخیره انرژی خود نیروگاه زمین گرمایی جهت استفاده در زمان های خاص، همین کار را به صورت موثر انجام می دهد.

یک بازی دو سر برد

انرژی زمین گرمایی در مقایسه با انرژی خورشیدی و بادی که در طبیعت بسیار متغیر هستند و به شرایط محیط بیرونی بستگی دارند، جایگزین بسیار پایدارتری است. قسمت های داخلی زمین چندان تحت تاثیر عوامل جوی بیرون قرار نمی گیرند. بنابراین، این روش پیشنهادی می تواند بعنوان یک منبع انرژی بهتر و قابل اعتمادتر عمل کند و چاره بهتری برای ذخیره انرژی نسبت به همه مزارع بادی یا خورشیدی باشد.

هنگامی که در مورد محدودیت های این فناوری پرسیده شد، ریکز توضیح داد: پژوهش ما برپایه شبیه سازی مخازن زمین گرمایی است و عملکرد ذخیره انرژی سیستم زمین گرمایی پیشرفته در مخزن، تنها از راه آزمایش میدانی در مقیاس واقعی قابل تأیید است. ما ارزش ذخیره سازی را برای نیروگاه های زمین گرمایی، جداگانه ارزیابی می نماییم و نتایج آن برای سیستم برق را به صورت کلی مورد بررسی قرار نمی دهیم.

این پژوهش نشان داده است که سیستم زمین گرمایی پیشرفته می تواند ارزش قابل توجهی بیشتر از آن چه قبلا تصور می شد، عرضه کند و امکان دارد انگیزه ای برای سرمایه گذاری بیشتر در حوزه فناوری باشد. ریکز اعتقاد دارد که اگر روش ذخیره سازی انرژی در مخزن با موفقیت در این حوزه نشان داده شود، ارزش افزوده به دست آمده حتی می تواند به نیروگاه ها برای رقابت در بازار برق کمک نماید.

توانایی ذخیره سازی نیروگاه ها در کل می تواند به کاهش هزینه سیستم های برق کربن زدایی شده کمک نماید و به نیروگاه های زمین گرمایی امکان دهد تا انرژی خویش را در مواقعی که تولید باد و خورشید فراوان است، ذخیره کنند و در مواقعی که بیشتر مورد نیاز است، آنرا آزاد کنند.

یافته های این پژوهش، انگیزه لازم برای پروژه بعدی را فراهم می کنند که مقرر است با هدف نشان دادن ذخیره سازی انرژی صورت گیرد و ۴.۵ میلیون دلار بودجه از “وزارت انرژی آمریکا”(DOE) دریافت کرده است. پژوهشگران هم اکنون روی پژوهش بعدی کار می کنند و بزودی آنرا منتشر خواهند کرد.

این پژوهش، در مجله “Applied Energy” به چاپ رسید.

دسته‌ها