IV. Геотермальна енергія

Здавна люди знають стихійних проявах гігантської енергії, яка зачаїлася у надрах земної кулі. Пам'ять людства зберігає перекази про катастрофічних виверженнях вулканів, що забрали мільйони людей, невпізнанно змінили образ багатьох місць Землі. Потужність виверження навіть порівняно невеликого вулкана колосальна, вона набагато перевищує потужність найбільших енергетичних установок, створених руками людини. Щоправда, про безпосередньому використанні енергії вулканічних вивержень годі й казати – ще немає люди можливостей приборкати цю непокірливу стихію, та й, на щастя, виверження ці досить рідкісні події. Але це - прояви енергії, яка зачаїлася у земних надрах, коли лише крихітна частка цієї невичерпною енергії знаходить вихід через вогнедишні жерла вулканів.

Енергетика землі (геотермальная енергетика) виходить з використанні природної теплоти Землі. Надра Землі таять у собі колосальний, практично невичерпний генератор. Щорічне випромінювання внутрішнього тепла на планеті становить 2,8 * 1014 млрд. кВт * годину. Воно постійно компенсується радіоактивним розпадом деяких ізотопів в земної корі.

Джерела геотермальної енергії може бути двох типів. Перший тип – це підземні басейни природних теплоносіїв – гарячої (гидротермальные джерела), чи пара (паротермальные джерела), чи пароводяної суміші. Фактично, це безпосередньо готові для використання «підземні казани», звідки воду чи пар можна добути з допомогою звичайних свердловин. Другий тип – це тепло гарячих гірських порід. Закачивая на такі горизонти воду, можна також ознайомитися отримати пар чи перегретую воду задля її подальшого використання їх у енергетичних цілях.

Однак у обох варіантах використання недолік полягає, мабуть, на вельми слабкої концентрації геотермальної енергії. Втім, у місцях утворення своєрідних геотермических аномалій, де гарячі джерела чи породи підходять порівняно близько до і після занурення всередину на кожні 100 м температура підвищується на 30-40°С, концентрації геотермальної енергії можуть створити умови й у господарського її використання. Залежно від температури води, пара чи пароводяної суміші геотермальні джерела поділяються на низько- і среднетемпературные (з температурою до 130 – 150° З) і високотемпературні (понад 150°). Від температури великою мірою залежить характер їх використання.

Можна стверджувати, що геотермальная енергія має чотири вигідних відмітних риси.

По-перше, її запаси практично невичерпні. За оцінками кінця 1970-х років до глибини 10 км вони є таку величину, що у 3,5 тисячі разів перевищує запаси традиційних видів мінерального палива.

По-друге, геотермальная енергія доволі поширена. Концентрація її пов'язана переважно з поясами активної сейсмічної і вулканічної діяльності, на які припадає 1/10 площі Землі. У межах тих поясів можна назвати окремі найперспективніші «геотермальні райони», прикладами яких можуть бути Каліфорнія США, Новій Зеландії, Японія, Ісландія, Камчатка, Північний Кавказ у Росії. Тільки СРСР до початку 90-х було відкрито близько 50 підземних басейнів гарячої води і пара.

По-третє, використання геотермальної енергії не потребує великих витрат, т.к. у разі йдеться про вже «готові до вживання», створених самим природою джерелах енергії.

Нарешті, по-четверте, геотермальная енергія в плані цілком нешкідлива і забруднює довкілля.

Людина здавна використовує енергію внутрішнього тепла Землі (пригадаємо хоча б знамениті Римські лазні), та її комерційне використання почалося лише у 20-х роках ХХ століття з будівництвом перших геоЭС Італії, та був та інших країнах. На початку 80-х у світі діяло близько 20 таких станцій загальної потужністю 1,5 млн. кВт. Найбільша їх – станція Гейзерс США (500 тис. кВт).

Геотермальную енергію використовують із виробітку електроенергії, обігріву житла, теплиць тощо. Як теплоносія використовують сухий пар, перегретую воду чи будь-якою теплоносій з низькою температурою кипіння (аміак, фреон тощо.).