जियोथर्मल एनर्जी का वादा

ईंधन और बिजली की लागत बढ़ने के साथ, भूतापीय ऊर्जा का एक आशाजनक भविष्य है। भूमिगत गर्मी पृथ्वी पर कहीं भी पाई जा सकती है, न कि केवल जहां तेल पंप किया जाता है, कोयले का खनन किया जाता है, जहां सूरज चमकता है या जहां हवा चलती है। और यह घड़ी के चारों ओर, हर समय, अपेक्षाकृत कम प्रबंधन की आवश्यकता के साथ पैदा करता है। यहां बताया गया है कि भूतापीय ऊर्जा कैसे काम करती है।

कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप कहाँ हैं, यदि आप पृथ्वी की पपड़ी के माध्यम से नीचे ड्रिल करते हैं तो आप अंततः लाल-गर्म चट्टान से टकराएंगे। खनिकों ने पहली बार मध्य युग में देखा कि गहरी खदानें नीचे की ओर गर्म होती हैं, और सावधानीपूर्वक माप की जाती हैं चूंकि उस समय ने पाया है कि एक बार जब आप पिछले सतह के उतार-चढ़ाव को प्राप्त करते हैं, तो ठोस चट्टान के साथ तेजी से बढ़ता है गहराई। औसतन, यह भूतापीय ढाल हर 40 मीटर गहराई या 25 सी प्रति किलोमीटर के लिए लगभग एक डिग्री सेल्सियस है।

लेकिन औसत सिर्फ औसत हैं। विस्तार से, विभिन्न स्थानों में भूतापीय ढाल बहुत अधिक और निम्न है। उच्च ग्रेडिएंट्स को दो चीजों में से एक की आवश्यकता होती है: गर्म मैग्मा सतह के करीब बढ़ रहा है, या प्रचुर मात्रा में दरारें भूजल को सतह पर कुशलता से गर्मी ले जाने की अनुमति देती हैं। ऊर्जा उत्पादन के लिए या तो पर्याप्त है, लेकिन दोनों का होना सबसे अच्छा है।

मैग्मा उठता है जहां क्रस्ट को अलग किया जा रहा है ताकि इसे उठने दिया जा सके विचलन क्षेत्र. उदाहरण के लिए, और अधिकांश क्रस्टल विस्तार के अन्य क्षेत्रों में यह ज्वालामुखीय चापों में होता है। विस्तार का दुनिया का सबसे बड़ा क्षेत्र मध्य-महासागर रिज प्रणाली है, जहां प्रसिद्ध, जल-गर्म है काले धूम्रपान करने वालों पाए जाते हैं। यह बहुत अच्छा होगा यदि हम फैलती लकीरों से गर्मी का दोहन कर सकते हैं, लेकिन यह केवल दो में संभव है स्थानों, आइसलैंड और कैलिफोर्निया के सैलटन ट्रॉफ़ (और आर्कटिक महासागर में जन मायेन लैंड, जहां कोई नहीं रहता है)।

महाद्वीपीय प्रसार के क्षेत्र अगली-सर्वोत्तम संभावना हैं। अच्छे उदाहरण अमेरिकन वेस्ट और ईस्ट अफ्रीका की ग्रेट रिफ्ट वैली में बेसिन और रेंज क्षेत्र हैं। यहाँ गर्म चट्टानों के कई क्षेत्र हैं जो युवा मेग्मा घुसपैठ को मात देते हैं। गर्मी उपलब्ध है यदि हम ड्रिलिंग करके इसे प्राप्त कर सकते हैं, तो गर्म चट्टान के माध्यम से पानी पंप करके गर्मी निकालना शुरू करें।

बेसिन और रेंज भर में हॉट स्प्रिंग्स और गीजर फ्रैक्चर के महत्व को इंगित करते हैं। फ्रैक्चर के बिना, कोई गर्म वसंत नहीं है, केवल छिपी हुई क्षमता है। फ्रैक्चर कई अन्य स्थानों पर गर्म स्प्रिंग्स का समर्थन करते हैं जहां क्रस्ट खींच नहीं रहे हैं। जॉर्जिया में प्रसिद्ध वार्म स्प्रिंग्स एक उदाहरण है, एक ऐसी जगह जहां कोई लावा 200 मिलियन वर्षों में प्रवाहित नहीं हुआ है।

भूतापीय गर्मी को टैप करने के लिए सबसे अच्छी जगहों में उच्च तापमान और प्रचुर मात्रा में फ्रैक्चर होते हैं। जमीन में गहरा, फ्रैक्चर रिक्त स्थान शुद्ध सुपरहिट भाप से भरा होता है, जबकि दबाव में सीलन से ऊपर कूलर क्षेत्र में भूजल और खनिज। इन ड्राई-स्टीम ज़ोन में से एक का दोहन एक विशाल स्टीम बॉयलर के काम में होने जैसा है जिसे आप बिजली पैदा करने के लिए टरबाइन में लगा सकते हैं।

इसके लिए दुनिया में सबसे अच्छी जगह ऑफ-लिमिट है- येलोस्टोन नेशनल पार्क। आज बिजली का उत्पादन करने वाले केवल तीन ड्राई-स्टीम क्षेत्र हैं: इटली में लार्डरेलो, न्यूजीलैंड में वैराकेई और कैलिफोर्निया में गीजर।

अन्य भाप क्षेत्र गीले हैं - वे उबलते पानी के साथ-साथ भाप का उत्पादन करते हैं। उनकी दक्षता शुष्क-भाप वाले क्षेत्रों से कम है, लेकिन उनमें से सैकड़ों अभी भी लाभ कमा रहे हैं। एक प्रमुख उदाहरण पूर्वी कैलिफोर्निया में कोसो भूतापीय क्षेत्र है।

जियोथर्मल ऊर्जा संयंत्रों को गर्म सूखी चट्टान में बस इसके नीचे ड्रिलिंग करके और इसे फ्रैक्चर करके शुरू किया जा सकता है। फिर पानी को नीचे पंप किया जाता है और भाप या गर्म पानी में गर्मी काटा जाता है।

बिजली का उत्पादन या तो दबाव वाले गर्म पानी को सतह के दबाव में भाप में प्रवाहित करके या करके किया जाता है निकालने और परिवर्तित करने के लिए एक अलग नलसाजी प्रणाली में एक दूसरे काम कर रहे तरल पदार्थ (जैसे पानी या अमोनिया) का उपयोग करना गर्मी। नॉवेल कंपाउंड्स काम कर रहे तरल पदार्थ के रूप में विकास में हैं जो खेल को बदलने के लिए दक्षता को बढ़ा सकते हैं।

साधारण गर्म पानी ऊर्जा के लिए उपयोगी है, भले ही यह बिजली पैदा करने के लिए उपयुक्त न हो। उष्मा अपने आप में फैक्ट्री प्रक्रियाओं में या केवल ताप भवनों के लिए उपयोगी है। आइसलैंड का पूरा देश भूगर्भीय स्रोतों के लिए ऊर्जा में लगभग पूरी तरह से आत्मनिर्भर है, जो गर्म और गर्म दोनों हैं, जो टर्बाइन ड्राइविंग से लेकर ग्रीनहाउस तक सब कुछ करते हैं।

इन सभी प्रकारों की भूतापीय संभावनाओं को एक में दिखाया गया है भूतापीय क्षमता का राष्ट्रीय मानचित्र 2011 में Google धरती पर जारी किया गया। इस नक्शे को बनाने वाले अध्ययन ने अनुमान लगाया कि अमेरिका के पास अपने सभी कोयले के बेड में ऊर्जा की तुलना में दस गुना अधिक भूतापीय क्षमता है।

उथले छेदों में भी उपयोगी ऊर्जा प्राप्त की जा सकती है, जहां जमीन गर्म नहीं है। गर्मी पंप गर्मी के दौरान एक इमारत को ठंडा कर सकते हैं और सर्दियों के दौरान इसे गर्म कर सकते हैं, बस जो भी जगह गर्म हो उसे गर्म करके। इसी तरह की योजनाएं झीलों में काम करती हैं, जहां झील के तल पर घना, ठंडा पानी होता है। कॉर्नेल विश्वविद्यालय का झील स्रोत शीतलन प्रणाली एक उल्लेखनीय उदाहरण है।

पहले सन्निकटन के लिए, पृथ्वी की गर्मी तीन तत्वों के रेडियोधर्मी क्षय से आती है: यूरेनियम, थोरियम और पोटेशियम। हम सोचते हैं कि द आयरन कोर लगभग इनमें से कोई भी नहीं है, जबकि अतिरेक आच्छादन केवल छोटी मात्रा है। पपड़ीपृथ्वी के बल्क का सिर्फ 1 प्रतिशत, इन रेडियोजेनिक तत्वों का लगभग आधा हिस्सा रखता है, जो कि इसके नीचे (पूरे पृथ्वी का 67%) है। वास्तव में, क्रस्ट ग्रह के बाकी हिस्सों पर एक इलेक्ट्रिक कंबल की तरह काम करता है।

गर्मी की कम मात्रा विभिन्न भौतिक रासायनिक साधनों द्वारा उत्पादित की जाती है: आंतरिक कोर में तरल लोहे की ठंड, खनिज चरण में परिवर्तन, बाहरी स्थान से प्रभाव, पृथ्वी से ज्वार और अधिक से घर्षण। और गर्मी की एक महत्वपूर्ण मात्रा पृथ्वी से केवल इसलिए बाहर निकलती है क्योंकि ग्रह ठंडा है, क्योंकि यह तब से है इसका जन्म 4.6 अरब साल पहले हुआ था.

इन सभी कारकों की सटीक संख्या अत्यधिक अनिश्चित है क्योंकि पृथ्वी का ताप बजट ग्रह की संरचना के विवरण पर निर्भर करता है, जिसे अभी भी खोजा जा रहा है। इसके अलावा, पृथ्वी विकसित हुई है, और हम यह नहीं मान सकते हैं कि गहरे अतीत के दौरान इसकी संरचना क्या थी। अंत में, पपड़ी के प्लेट-टेक्टोनिक गतियों ने उस बिजली के कंबल को पुनर्व्यवस्थित किया है। पृथ्वी का ताप बजट विशेषज्ञों के बीच एक विवादास्पद विषय है। शुक्र है, हम उस ज्ञान के बिना भूतापीय ऊर्जा का दोहन कर सकते हैं।