Loading...
مشاوره، طراحی، ساخت، اجرا، نظارت، نوسازی و بازسازی، نگهداری و تعمیرات، بهینه سازی کارخانجات (آرایشی و بهداشتی، دارویی، ملزومات دارویی، تجهیزات پزشکی، ضدعفونی کننده ها، شوینده ها، مواد غذایی و صنعتی)

معرفی انرژی زمین گرمایی (ژئوترمال)

معرفی انرژی زمین گرمایی (ژئوترمال)

مقدمه

پيشرفت تمدن جوامع بشري بر دستيابي و استفاده بهينه از منابع استوار است و با توجه به آمار و ارقام مشاهده مي كنيم كه در ميان كشورهاي مختلف جهان ميان ميزان مصرف انرژي و عوامل مهمي همچون ميزان پيشرفته بودن آن كشور چه از نظر اقتصادي، سطح سواد و رفاه عمومي، دسترسي به خدمات آموزشي و بهداشتي، كيفيت زندگي و عوامل اينچنين رابطه تنگاتنگي وجود دارد.

امروزه عمده تامين كننده انرژي مصرفي دنيا بر مبناي انرژي هاي تجديد ناپذير متعارفي همچون زغال سنگ، نفت و گاز و بنا نهاده شده است كه استفاده گسترده از اين منابع در كنار مساله پايان پذيري آن همراه با آزاد شدن مقدار بسيار زيادي از انواع گازهاي آلاينده محيط زيست مي باشد كه پيامدهاي زيان باري را به دنبال دارند و دامنه آثار نامطلوب آن را در محيط زيست بسيار وسيع است كه امروز با پديده هايي همچون گرم شدن جهاني و النينو مواجه هستيم از اینرو بسياري از كشورهاي جهان، تلاشي جدي را  براي جايگزيني سوخت هاي فسيلي با انرژي تجديدپذير آغاز نموده اند بطوريكه جامعه جهاني اميدوار است تا با اتخاذ سياستها و اقدامات جدي در اين زمينه از جانب دولتمردان و خبرگان فن شاهد رشد و گسترش هر چه بيشتر اين انرژي ها درسر تا سر جهان باشد.

حرارت شكل خاصي از انرژي است و  انرژي ژئوترمال (geothermal) در لغت به معناي حرارت موجود در داخل زمين است با اينحال امرزه غالباً واژه ژئوترمال به آن بخش ا ز حرارت زمين اطلاق مي گردد كه بشر مي تواند يا خواهد توانست آنرا استخراج و مورد بهره برداري  قرار دهد انرژي زمين گرمايي يكي از منابع عمده انرژي تجديدپذير است كه جوانب مثبت زيست محيطي آن طيف وسيعي از مواد را شامل مي گردد در دهه هاي اخير استحصال انرژي زمين گرمايي از منابع آن به عنوان يكي از گزينه های جدي و موثر براي حل توامان مشكل تامين انرژي و معضلات زيست محيطي ناشي از آن مطرح گرديده است كشور ايران هم با  توجه به برخورداري از منابع سرشار انرژي از جمله انرژي هاي نو (تجديد پذير) تلاشهايي را براي توسعه صنايع انرژي خود صورت داده است كه در اين زمينه مي توان به انجام فعاليتهاي پتانسيل سنجي در سرتا سر ايران و اقدام به احداث نيروگاه در برخي از مناطق كشور اشاره نمود كه اين كار توسط متخصصين، داخلي و با استفاده از نظريات و تجربيات راهگشاي مشاورين نيوزلندي وايتاليايي صورت پذيرفته است. امروزه ٢٠ كشور جهان از انرژي زمين گرمايي براي توليد برق استفاده مي كنند، به نحوي كه ميزان برق توليد شده از انرژي زمين گرمايي در سال ١٩٩٧ بيش از هشت هزا ر مگاوات بوده است. بر اساس مطالعات انجام شده در ايران و بر روي مناطق آذربايجان و دماوند ميزان ظرفيت اين مناطق بيش از١٨ ١٠×١٠٠ ژول برآورد شده است. در ساير نقاط ايران نيز مكانهاي متعددي براي اين انرژي وجود داردكه توسعه معاونت انرژي وزارت نيرو درحال مطالعه و برسي آن است. با بهره گيري از اين انرژي می توان مورد نياز مناطق محروم و روستايي كشور را تامين نمود تا از اين طريق دو مصرف انرژي فسيلي كشور صرفه جويي به عمل آورد.

 

خلاصه اي از تاريخچه ژئوترمال

وجود كوههاي آتشفشان يقينا بايد نيكان ما را از اين حقيقت اگاه ساخته باشد كه بخشهاي خاصي از اعماق زمين داغ مي باشند با اينحال تا يك دوره زماني بين قرنهاي شانزدهم و هفدهم، يعني زمانيكه اولين معادن تا عمق چند صد متري سطح زمين حفرگرديد و بشر بر اساس اداراكات فيزيكي ساده اي استنباط نمود كه دماي زمين با عمق آن افزايش مي يابد اطلاع چنداني در اين زمينه وجود نداشت شايد نخستين اندازه گيري ها بوسيله دماسنج در سال ١٧٤٠ و در معدني نزديك Belfort در كشور فرانسه انجام پذيرفت. در سال ١٨٧٠ از روشهاي علمي پيشرفته اي جهت مطالعه نوع رفتار حرارتي زمين استفاده  مي شد. اما با ورود به قرن بيستم و كشف نقشي كه حرارت راديوژنیك ( حرارت ناشي از زوال مواد راديواكتيو) ايفا مي كند، پرده از راز پديده هايي همچون موازنه حرارتي و تاريخچه حرارتي زمين برداشته شد.

 در اوايل قرن نوردهم، استخراج سيالات ژئوترمال با هدف بهره برداري از پتانسيل انرژي حرارتي آنها صورت مي پذيرفت. در آن زمان، يك  كارخانه شميايي در كشور ايتاليا در ناحيه اي كه هم اينك لاردرلو (larderello) ناميده مي شود راه اندازي گرديد تا از آبهاي داغي كه به صورت طبيعي يا از طريق حفر چهاهاي كم عمقي كه مخصوصاًَ براي اينكار حفر مي شدند، به بيرون جريان مي يافتند اسيدبوريك توليد كند. با تبخير سيالات داغ در چندين بويلر آهني كه حرارت مورد نياز خود را از طريق سوزاندن چوب درختان جنگلهاي مجاور تامين مي كردند اسيد بوريك توليد مي شود. در سال ١٨٢٧، فرانچسكولاردرل (موسس و پايه گذار اين صنعت) سيستمي را طراحي نمود كه در آن به جاي سوزاندن چوب درختان جنگلهایي كه به سرعت رو  به نابودي مي رفتند حرارت موجود در سيالات بوريك براي گرمايش بويلرها مورد استفاده قرار مي گرفت، استخراج  بخارات طبيعي آب با هدف بهره برداري از انرژي مكانيكي آن در همان زمان آغاز شد.. از بخار آب ژئوترمال براي بالا بردن مايعات در بالابرهاي گازی قديمي و همچنين بعدها در پمپهاي رفت و برگشتي وگريز از مركز و جزثقيل هايي كه به نوعي با عمليات حفاري در ارتباط بوده يا در صنايع محلي توليد اسيد بوريك كاربرد داشتند، استفاده مي شد.

 نخستين  تلاشها براي توليد برق از بخار آب ژئوترمال در سال ١٩٠٤ ميلادي در ناحيه اي كه هم اينك لاردرلو ناميده مي شود، انجام پذيرفت موفقيت اين آزمايش، ارزش صنعتي انرژي ژئوترمال را به خوبي نشان داده و اين آغازي بود بر روش بهره برداري خاصي كه قرار بوده بعدها به طور قابل توجهي توسعه داده شود. توليد برق در لاردرلو موفقيت تجاري بزرگي محسوب مي شد تا سال ١٩٤٠ ظرفيت نصب شده برق ژئوترمال به مرز ١٢٦٨٠٠ كيلو وات رسيد. سيستم نمونه اي كه دركشور ايتاليا راه اندازي شد، به سرعت توسط چند كشور ديگر الگوبرداري شد. نخستين چاههاي ژئوترمال در سال ١٩١٩ در Beppu ژاپن و در سال ١٩٢١ در The Geysers كاليفرنيا حفر شدند كه البته در آن زمان با موفقيت چنداني همراه نبودند در سال ١٩٢٨، كشور اسيلند كار استخراج سيالات ژئوترمال (بويژه آب داغ) را براي تامين نياز حرارتي منازل مسكوني آغاز نمود. در همان زمان در ناحيه لاردرلو به جريان انداختن بخار آب كيفيفت – پايين در مبدلهاي حرارتي، نياز حرارتي منازل روستايي و آب داغ مصرفي آنها تامين مي گرديد. پس از جنگ جهاني دوم، توجه بسياري از كشورها به انرژي  ژئوترمال معطوف گشت زيرا تصور بر اين بود كه اين نوع انرژي ا ز نظر اقتصادي قادر به رقابت با ساير انواع انرژي است. انرژي ژئوترمال به هيچ وجه به عنوان يك كالاي وارداتي قلمداد نمي شد و در برخي موارد تنها منبع انرژي موجود در يك ناحيه به حساب مي آمد.

نظرات