تبلیغات
وبلاگ تخصصی زمین شناسی - انرژی زمین گرمایی چیست؟

طراحی سایت

قالب وبلاگ

طراحی سایت


وبلاگ تخصصی زمین شناسی
دانستن کافی نیست،باید به دانسته ی خود عمل کنید.
نوشته شده در تاریخ جمعه 4 فروردین 1391 توسط سپهوند پور
انرژی زمین گرمایی چیست؟


به تعیبری ساده، انرژی حرارتی موجود در زیر پوسته زمین، انرژی زمین‌گرمایی نامیده می‎شود. در حقیقت زمین منبع عظیمی از انرژی حرارتی است که این حرارت به طریقه‎های متفاوتی از جمله فورانهای آتشفشانی، آبهای موجود در سیستمهای زمین‌گرمایی و یا بواسطه خاصـیت رسـانایی (Heat flow) از بخش‌های درونی به سطح زمین هدایت می‎شود. حرارت زمین از مجموعه‎ای آتشین که بیش از 4 میلیارد سال پیش شکل گرفته و رفته رفته روبه انجماد گذاشته و هم اکنون نیز در حال سرد شدن است، سرچشمه می‎گیرد. هر چه به اعماق زمین نزدیکتر می‌شویم ، حرارت آن افزایش می‎یابد بطوری‌که این حرارت در هسته زمین به بیش از 5000 درجه سانتیگراد می‎رسد.



بقیه مطلب را در ادامه مطلب بخوانید...

حرارت به طور مداوم از هسته زمین به خارج آن جریان می‎یابد و به لایه های سنگی در سطوح بالاتر منتقل میگردد. هنگامیکه حرارت و فشار کافی وجود داشته باشد برخی از سنگها ذوب شده و تشکیل مواد مذاب را می‎دهند که بدلیل سبکی آنها نسبت به سنگهای در برگیرنده به آرامی به سمت پوستة زمین حرکت کرده و حرارت را از عمق به سطح منتقل می‎نمایند. گاهی اوقات مواد مذاب به سطح زمین آمده و بر روی آن جاری می‎شوند که آن را گدازه می‎نامند. لیکن در اکثر موارد، مواد مذاب در زیر پوسته زمین باقی مانده و سبب گرم کردن سنگها و آبهای جوی نفوذی اطراف خود- گاه تا 370 درجه سانتیگراد می‌شود. مقداری از این آبهای زمین‌گرمایی داغ از طریق گسلها و شکافهای زیرزمـین به سطح راه یـافته و به صـورت چشمه‌هــای آب داغ وآبفشانهــا  (Geysers) ظاهر می‎شوند. لیکن بخش اعظم این آبها در داخل شکافها و فضاهای خالی موجود در سنگهای متخلخل پوسته محبوس شده و ذخیره‌ای طبیعی از آب داغ را فراهم می‎آ‎ورد که منبع زمین‌گرمایی یا سیستم زمین‌گرمایی نام دارد

ابتدایی‎ترین سرچشمه حرارتی زمـین در نتیجه تلاشی عناصر رادیو اکتیو(Radioactive decay) پتاسیم، توریم و سایر عناصری است که در پوسته زمین وجود دارند. اگرچه گرمای حاصل از تلاشی عناصر رادیواکتیو به تنهایی ناچیز به نظر می‏آید ولی پژوهشگران جهانی انباشته شدن حرارت حاصل از این تلاشی را- در طی میلیونها سال- یکی از عوامل اصلی منشأ حرارتی زمین می‌دانند. از دیگر عوامل تأمین حرارت منابع زمین‌گرمایی، نفوذ توده‎های مذاب آذرین (Magma) بـه لایـه‎های فوقانی پوسته زمین است که در نتـیجه فروریختن ثقلی (Gravitational collapse) طبـقات زمین در راستای برخورد کناره‎های قاره‎ای صورت می گیرد. این فرایند سرچشمه حرارتی عمیق پوسته زمین را بوجود می‌آورد. بعبارت دیگر مواد مذاب با استفاده از خاصیت رسانایی (Condution) و انتقال حرارت از طریق جریانهای همرفتی (Convection) به لایه‎های فوقانی زمین رسیده و حرارت لازم برای مخازن زمین‌گرمایی را تامین می‎کنند. بر پایه مطالعات و برآوردهای انجام شده مقدار حرارتی که بطور مداوم از داخل قشر زمین به اتمسفر نفوذ کرده و پخش می‎شود بالغ بر MWt 107×3 (مگاوات حرارتی) است. با وجود این چنانچه میزان حرارت پخش شده در واحد سطح زمین را محاسبه کنیم به این نتیجه خواهیم رسید که بخش ناچیزی از حرارت داخل زمین در اتمسفر پخش می‎شود که در حقیقت نسبت به حرارت موجود در درون زمین بسیار ناچیز و غیر قابل مقایسه است بهره‏گیری از منابع گرمابی زمانی اقتصادی است که ذخایردارای حرارت کافی بوده و در ژرفای کم واقع شده باشند.


اکثر این منابع در کناره‎ها ویا در محدودة پهنه‎های زمین ساخت(Plate tectonic)  قرار گرفته‏اند که ضخامت قشر رویی کره زمین در آنجا نازک شده است. این منابع زمین‌گرمایی، حرارت خود را از توده مذاب ویا جامد سنگهای زیرین قشر کره زمین و بوسیله رسانایی از طریق جریانهای همرفتی  ناشی از گردش طبیعی آبهای زیرزمینی دریافت می‎کنند.  از بررسی آنومالیهای منابع زمین‌گرمایی و مطالعات ژئوشیمیایی چنین نتیجه گرفته شده است که آبهای سطحی و زیرزمینی با نفوذ به لایه‌های  عمیق زمین، حرارت سنگهای داغ را به منابع کم ژرفا یا به سطح زمین انتقال می‎دهند. این گردش حرارت بطور طبیعی در نتیجه اختلاف وزن مخصوص سیال گرم و سرد در داخل زمین انجام می‎شود.


یکی از عوامل اقتصادی مهم در بهره‎گیری از منابع زمین‌گرمایی، دسترسی به ذخایر با دمای بالا است که البته در ژرفای زیاد واقع شده‏اند. اما با تکنولوژی موجود حفر چاه‌های با ژرفای زیاد برای تولید انرژی زمین‌گرمایی اقتصادی نیست به‌طوری‌که در حال حاضرتنها آن قسمت ازمنابع زمین‌گرمایی که در ژرفای حدود 3000 متر واقع شده‎‏اند قابل بهره‌برداری بوده و اقتصادی می‎باشند
[ Dickson and Faneli., 1995] .




.: Weblog Themes By Pichak :.


تمامی حقوق این وبلاگ محفوظ است | طراحی : پیچک