مقاله کامل ژئوترمال

فهرست
پيش گفتار
مقدمه
تاريخچه ژئوترمال در جهان
تاريخچه ژئوترمال در ايران
گرماي زمين
نشانه هاي انرژي ژئوترمال
مخازن انرژي ژئوترمال
مخازن گرمايي
مخازن سنگ داغ خشك
مخازن تحت فشار
مخازن ماگمايي
تكنولوژي ژئوترمال
كاوش و اكتشاف
حفاري
نيروگاه
مزاياي استفاده از ژئوترمال
الف) مزاياي زيست محيطي
عدم آلودگي هوا
دي اكسيد كربن
سولفيد هيدروژن
آمونياك
عدم آلودگي منابع آب
عدم نياز به زمين
ب) مزاياي كاربردي
صرفه جويي در مصرف سوختهاي فسيلي
زمان كاركرد طولاني
گستردگي موارد كاربرد
مستقل از شرايط جوي
توليد برق به وسيله واحدهاي قابل حمل
موارد كاربرد انرژي ژئوترمال
استفاده مستقيم
توليدنيروي الكتريكي
پمپ حرارتي
اثرات شيميايي جريانات روي تاسيسات
نتيجه گيري
منابع
پيش گفتار
توسعه شگرف علم و فن در جهان امروز، ظاهراَ آسايش و رفاه زندگي بشر را موجب شده است، ليكن اين توسعه يافتگي ، مايه بروز مشكلات تازه اي نيز براي انسانها شده است كه از آن جمله مي توان به آلودگي محيط زيست، تغييرات گسترده آب و هوايي در زمين و غيره اشاره نمود. بحران آلودگي در جهان و كاهش ذخاير فسيلي در جهان از يك سو و رشد فزاينده جمعيت از سوي ديگر، موجب گرايش روز افزون دانشمندان علوم مختلف به سوي انرژي هاي نو شده است. انرژي ژئوترمال يا زمين گرمايي يكي از انواع انرژي هاي تجديدپذير است كه مي تواند جايگزين مناسبي براي سوخت هاي فسيلي باشد و با وجود گسترش قابل ملاحظه آن دركشورهاي پيشرفته و برخي از كشورهاي در حال توسعه، در ايران كماكان ناشناخته باقي مانده است. هدف از ارايه اين نوشتار آشنايي بيشتر با اين سرمايه با ارزش و هميشگي مي باشد.
مقدمه
اصطلاح ژئوترمال واژه اي است يوناني كه از كلمات Geo به معناي زمين و ther/ me به معني حرارت تشكيل شده است و انرژي زمين گرمايي هم ناميده مي شود. اين انرژي از سيال داغ موجود دراعماق زمين به دست مي آيد. در واقع آب داغ يا بخار خروجي از زمين عامل انتقال انرژي ازمخزن ژئوترمال به سطح زمين است. اين انرژي در مخزن زمين گرمايي، متمركز شده است كه براي دسترسي به آن در محل مخزن ، چاهي عميق حفر مي شود.
طبق محاسبات به عمل آمده مشخص شده است كه انرژي حرارتي ذخيره شده در 11 كيلومتر فوقاني پوسته زمين ، معدل 50 هزار برابر كل انرژي به دست آمده از منابع نفت و گاز شناخته امروز جهان است.
اين منبع طبيعي فراوان و تميز ، به طور پيوسته و يكنواخت در دسترس است در حال حاضر در بيشتر كشورهاي پيشرفته ، بخار ژئوترمال و آب داغ براي توليد انرژي الكتريكي با كمترين تاثيرات محيطي مورد استفاده قرار مي گيرد. آب هاي گرم مستقيماَ از زمين ، براي گرم كردن گلخانه ها، حوضچه هاي پرورش ماهي و سيستمهاي گرمايش و سرمايش و غيره به كار مي روند. همچنين پمپهاي حرارتي ژئوترمال را مي توان تقريباَ در هر جايي نصب كرده بهره برداري از انرژي ژئوترمال به عنوان يك منبع انرژي پتانسيل در اعماق
زمين، مستقل از شرايط جوي بوده و قابليت جوابگويي به نياز كنوني و آتي بشر دارد.
امروزه از ژئوترمال در 21 كشور جهان براي توليد الكتريسته و در 55 كشور دنيا براي استفاده مستقيم از منابع استفاده مي شود. بديهي است كه بهره برداري گسترده از ذخاير انرژي ژئوترمال مستلزم تحقيق و توسعه بيشتر در زمينه روش هاي اكتشاف و استخراج آن است.
تاريخچه ژئوترمال در جهان:
اين انرژي از ابتداي خلقت مورد استفاده انسان بوده است. به اين ترتيب كه از آن براي شستشو، پخت و پز، استحمام، كشاورزي و درمان بيماريها استفاده مي شده است. اسناد و مدارك موجود ثابت ميكند كه ساكنان كشورهايي نظير چين، ژاپن اسلند و نيوزلند در گذشته هاي دور از اين انرژي استفاده مي كردند. در سال 1828 فردي به نام لار در للو در كشور ايتاليا براي تهيه اسيدبوريك به جاي سوزاندن هيزم از حرارت آبهاي گرم استفاده كرد كه بعدها نام محل اجراي طرح مزبور را لاردرللو ناميدند.
در سال 1870 با روش هاي پيشرفته علمي نوع رفتار حرارتي زمين مورد مطالعه قرار گرفت. نخستين تلاش ها در لاردرللو در سال 1904 براي توليد برق با استفاده از انرژي ژئوترمال صورت گرفت. در سال 1908 در همان منطقه، نخستين نيروگاه ژئوترمال به ظرفيت 20 كيلووات راه اندازي شد كه در سال 1940 ظرفيت آن به ميزان 127 مگاوات افزايش يافت تا سال 1950 بهره گيري از انرژي ژئوترمال رشد چنداني نداشت اما حد فاصل سال هاي 1950 تا 1973 بهره گيري از انرژي ژئوترمال رشد چنداني نداشت اما حد فاصل سال
هاي 1950 تا 1973 به دليل گران شدن بي سابقه و ناگهاني نفت، همه كشورها به فكر استفاده از انرژي هاي جايگزين افتادند و به تدريج كشورهايي چون امريكا ، اسيلند، فيليپين، اندونزي و اغلب كشورهايي كه روي كمربند ژئوترمال جهاني قرار دارند شروع به بهره برداري از اين انرژي كردند.
تاريخچه ژئوترمال در ايران:
شناخت انرژي ژئوترمال در ناحيه دماوند در چهارچوب بررسي هاي انرژي ژئوترمال در مناطق آذربايجان و دماوند از سال 1975 به وسيله شركت ايتاليايي انل (ENEL) و با نظارت وزارت نيرو آغاز شد و تا سال 1983 به طول انجاميد. اين مطالعات شامل زمين شناسي نوري ، زمين شناسي، آتشفشان شناسي، آب شناسي، هيدرولوژي، ژئوشيمي و ژئوفيزيك است.
سازمان انرژي هاي نو ايران (سانا) وابسته به وزارت نيرو از سال 1374 فعاليت رسمي خود را آغاز كرده تا از انرژي هاي نو مانند انرژي خورشيدي، انرژي ژئوترمال، انرژي باد، بيوماس و بيوگاز، انرژي امواج و غيره بهره گيري كند.
استفاده از انرژي ژئوترمال در ايران به سال هاي دور مي رسد به طوري كه مردم به شيوه هاي سنتي از اين انرژي در محل هايي كه چشمه آب گرم وجود داشت، در قالب حمامها و استخرهاي شنا جهت مصارف آب درماني و تفريحي استفاده مي كردند. هم اكنون مطالعات احداث اولين نيروگاه ژئوترمال در كشور توسط سا زمان انرژي هاي نو وابسته به وزارت نيرو در منطقه مشكين شهر در
حال اجرا است كه تا كنون سه حلقه چاه اكتشافي به عمق هاي حدود 3200 متر، 3170 متر و 2200 متر جهت برآورد و تخمين پتانسيل انرژي ژئوترمال در منطقه سبلان حفاري شده است و نتايج اوليه حاكي از وجود پتانسيل بالا و مطلوبي براي احداث نيروگاه در اين منطقه است. همچنين در اين سازمان پروژه پمپ حرارتي در شهر تبريز جهت تأمين گرمايش و سرمايش ساختمان ها در حال انجام است. تاكنون مناطقي از ايران كه داراي پتانسيل مناسب جهت بهره برداري از انرژي ژئوترمال هستند، مورد مطالعه قرار گرفته اند و پروژه هاي تحقيقاتي در اين زمينه در دست مطالعه و اجرا مي باشد.
گرماي زمين
گرماي دروني زمين به تدريج با افزايش عمق، افزايش مي يابد( 3 درجه به ازاي هر 100 درجه كه در مناطق آتشفشاني جوان اين ميزان حدود 3 تا 5 برابر است) به طوريكه در مركز زمين اين گرما به بيش 4200 درجه سانتي گراد (7600 درجه فاز نهايت ) از مي رسد. بخشي از اين گرما مربوط به آثار باقي مانده از توده اي آتشين مانند در حدود 5/4 بيليون سال پيش مي باشد، اما بيشتر اين گرما از فساد و زوال ايزوتوپ هاي راديواكتيو به وجود آمده است. همانطور كه گرما به طور طبيعي از نواحي گرمتر به نواحي سردتر حركت مي كند، گرماي زمين هم همراه يك افت و خيز نسبي از مركز به سطح جريان دارد يعني از جايي كه 42 ميليون مگاوات گرما تخمين زده شده كه مدام در فضا بخش مي گردد. حجم ذخيره شده اين گرماي بي اندازه را نمي توان بدست آورد، زيرا گرماي دروني كمي به سطح مي رسد. بر اساس نظريه تكتونيك صفحه اي،

فایل : 44 صفحه

فرمت : Word