استخراج انرژی زمین گرمایی

همزمان با پیشرفت تکنولوژی و نگرانی درخصوص گازهای گلخانه‌ای میزان پروژه‌های تولید انرژی جایگزین و تجدیدپذیر افزایش یافته است. تاکنون بیشتر تمرکز و توجه دانشمندان به انرژی‌های خورشیدی و باد بوده است، اما بتازگی برخی محققان به این باور رسیده‌اند که می‌توان سیستم‌های زمین گرمایی را نیز در میان این دو انرژی قرار داد. ‌

کد خبر: ۶۸۷۱۳۰

اکنون محققان امیدوارند همراه توسعه مناطق و ترکیب تکنولوژی حفاری جهت‌دار و گاز دی‌اکسیدکربن این انرژی را تولید کنند. آنها به‌دنبال راه‌اندازی نیروگاهی با ظرفیت صد مگاوات هستند. به گفته محققان هم‌اکنون انرژی زمین گرمایی روی سیستم‌های آبی متمرکز بوده و راه‌اندازی این سیستم به منظور تجاری کردن دی‌اکسیدکربن است. در برخی مناطق آب نقش مهمی دارد، اما در برخی دیگر انرژی زمین گرمایی در جایی که آب وجود دارد یافت نمی‌شود.

آنها سعی می‌کنند از دی‌اکسید کربن، مایع استخراج‌پذیر بادوام بسازند. جایگزین کردن دی اکسید کربن با آب مقوله جدیدی نیست. سال‌هاست محققان تلاش می‌کنند همزمان با جذب و حتی حذف دی‌اکسیدکربن که متهم جایگاه نخست گرمایش جهانی است، از این گاز برای تولید انرژی و قدرت استفاده کنند. این سیستم‌ها با تزریق دی‌اکسیدکربن به سازه‌های زمین گرمایی کار می‌کنند و پس از آن‌که در دمای فوق‌العاده بالایی گرم شد دوباره به سطح زمین برمی‌گردد و انرژی جذب شده در آنها صرف چرخاندن الکتروموتورهای عظیم می‌شود.

محققان اشاره می‌کنند از این سیستم برای توربین‌های کوچک‌تر نیز می‌توان استفاده کرد و همچنین با مواد قابل فرسایش که با انرژی مکانیکی می‌چرخند مشکلات کمتری خواهند داشت. حفاری‌های جهت‌دار از اهمیت بسزایی برخوردار است، زیرا دی‌اکسیدکربن در میان لایه‌های نازک جریان دارد که در این‌صورت مهار آن آسان‌تر خواهد شد.

نمونه شبیه‌سازی شده کامپیوتری نشان داد از یک محدوده 16 کیلومتری حفاری‌های جهت‌دار می‌توان حدود 500 مگاوات انرژی به دست آورد. هزینه حفاری‌های جهت‌دار بسیار بالاست، اما حلقه‌ها طوری طراحی شده‌اند که به‌طور کلی تعداد حفره‌ها کمتر است و با وجود بازده قابل ملاحظه، هزینه‌ها کمتر می‌‌شود. از نیتروژن به عنوان یک گاز بی اثر برای تست نشتی سیستم استفاده می‌شود.

اگر دی اکسید کربن به سطح زمین نشت کند، می‌تواند باعث خفگی موجودات زنده ‌شود. البته قطعا گیاهان از این موضوع خوشنود خواهند شد، چون آنها در واقع از دی‌اکسیدکربن تنفس می‌کنند. بنابراین محققان برای اطمینان از ایمنی سیستم به مکان‌هایی با لایه‌هایی از موانع زمینی نیاز دارند تا از نشت و نفوذ جلوگیری شود. طبق گفته یکی از محققان برای راه اندازی این سیستم به یک میلیون تا چندین میلیون تن دی اکسید کربن نیاز است. یک نیروگاه زغال سنگ 120 مگاواتی در سال یک میلیون تن دی اکسید کربن در آسمان رها می‌کند. بنابراین مناطق مناسب برای این سیستم می‌تواند در کنار نیروگاه‌های زغال سنگ موجود باشد تا به‌طور دائم دی اکسید کربن پروژه تامین شود. دی اکسید کربن تحت فشار و حرارت بسیار زیاد به مایعی تبدیل می‌شود که هم مانند گاز و هم مانند مایع عمل کرده و انرژی زمین‌گرمایی را به بهترین نحو استخراج می‌کند. زمانی که جریان گازها کاهش یابد، اپراتورها برای جبران، دی‌اکسیدکربن را به درون حفره‌ها تزریق می‌کنند و در این شرایط منبعی ثابت و دائم از دی‌اکسید‌کربن تامین می‌شود.