انرژی های تجدید پذیر نوین

 زمین منبع عظیمی از انرژی حرارتی می‎باشد. انرژی حرارتی که در پوسته جامد زمین وجود دارد، انرژی زمین‎گرمایی نامیده می‌شود. مرکز زمین (به عمق تقریبی ۶۴۰۰ کیلومتر) که در حدود 55۰۰ درجه سانتی‌گراد حرارت دارد، به عنوان یک منبع حرارتی عمل نموده و موجب تشکیل و پیدایش مواد مذاب با درجه حرارت ۶۵۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتی‎گراد در اعماق ۸۰ تا ۱۰۰ کیلومتری از سطح زمین می‌گردد.


شکل (7-1) تغییرات دمای زمین در عمق‌های مختلف را نشان می‌دهد. بطور میانگین، میزان انتشار این حرارت از سطح زمین که فرآیندی مستمر است، معادل ۸۲ میلی‌وات در واحد سطح است که با در نظر گرفتن مساحت کل سطح زمین، مجموع کل اتلاف حرارت از سطح آن، برابر با ۴۲ میلیون مگاوات خواهد شد؛ در واقع این میزان حرارت غیر عادی، عامل اصلی پدیده‌های زمین‌شناسی از جمله فعالیت‌های آتشفشانی، ایجاد زمین لرزه‌ها، پیدایش رشته کوه‌ها (فعالیت‌های کوه‌زایی) و همچنین جابجایی صفحات تکتونیکی می‌باشد که کره زمین را به یک سیستم دینامیک تبدیل نموده است و پیوسته آن را تحت تغییرات گوناگون قرار می‌دهد.

 

  

تاریخچه
تاریخ اولین استفاده از انرژی زمین‎گرمایی به کشور ایتالیا باز می‌گردد. در سال ۱۹۰۴ میلادی، برای اولین بار، استفاده تجاری از انرژی زمین‌گرمایی به عنوان یک منبع تولید برق در ایتالیا شروع شد و سپس در سال ۱۹۵۸ نیروگاه زمین‌گرمایی وایراکی (Wairakei) در نیوزیلند و در دهه ۱۹۶۰ نیروگاهی در منطقه آتشفشانی Geysers در ایالت کالیفرنیای آمریکا ساخته شد که امروزه بزرگترین نیروگاه زمین‌گرمایی به شمار می‌رود. تا سال ۲۰۰۸ انرژی زمین‌گرمایی سهمی کمتر از یک درصد از تولید کل انرژی الکتریکی جهان را به خود اختصاص داده بود.

در حال حاضر بیش از بیست کشور جهان، با نصب نیروگاه‌های زمین‌گرمایی از این منبع عظیم انرژی برای تولید برق استفاده می‎نمایند که مجموع ظرفیت نصب شده بالغ بر ۸۴۰۰ مگاووات می‎باشد. میزان تولید برق کشورهایی که بیشترین استفاده را از انرژی زمین‌گرمایی دارند به صورت زیر می‌باشد:

  • آمریکا با ۲۲۰۰ مگاوات
  • فیلیپین با ۱۹۰۰ مگاوات
  • ایتالیا با ۸۰۰ مگاوات
  • مکزیک با ۷۵۰ مگاوات
  • اندونزی با ۶۰۰ مگاوات
  • ژاپن با ۵۵۰ مگاوات
  • نیوزلند با ۴۵۰ مگاوات
  • ایسلند با ۱۷۰ مگاوات

کاربردهای انرژی زمین‌گرمایی
کاربردهای انرژی زمین‌گرمایی به دو دسته مستقیم و غیر مستقیم (نیروگاهی) تقسیم می‌شود. استفاده مستقیم از انرژی زمین‌گرمایی به گذشته‌های دور باز می‌گردد. از زمان‌های دور، مردم از آب زمین‌گرمایی که آزادانه در سطح زمین به صورت چشمه‌های آب گرم جاری بودند، استفاده می‌کرده‌اند. در بسیاری از نقاط برای گرم‌کردن خانه‌ها از آن استفاده می‌شد. امروزه، با حفر چاه به درون مخازن زمین‌گرمایی و مهار آب داغ و بخار، از آن برای تولید الکتریسیته در نیروگاه زمین‌گرمایی و یا مصارف دیگر بهره‌برداری می‌کنند. در نیروگاه زمین‌گرمایی، آب داغ و بخار خارج شده از مخازن زمین‌گرمایی، نیروی لازم برای چرخاندن ژنراتور توربین را فراهم می‌آورد و انرژی الکتریکی تولید می‌کند. آب مورد استفاده از طریق چاه‌های تزریق، به مخزن برگشت داده می‌شود تا دوباره گرم شود و در عین حال فشار مخزن حفظ و تولید آب داغ و بخار تقویت شود و ثابت باقی بماند.

مزایای كاربردی

  1. صرفه جویی در مصرف سوخت‌های فسیلی
  2. طولانی بودن زمان دسترسی
  3. گستردگی موارد كاربرد
  4. مستقل بودن از شرایط جوی

مناطقی از ایران که پتانسیل بهره‌برداری از انرژی زمین‌گرمایی را دارا می‌باشند