به گزارش سیناپرس اردبیل، تاکنون روش های مختلفی برای تولید برق بدون ایجاد آلاینده های جوی ابداع شده اند که از آن جمله می توان به تولید انرژی برق از باد، آب، جزر و مد و خورشید اشاره کرد. متاسفانه همه این موارد دارای محدودیت هایی بوده و دائمی نیستند. به همین دلیل محققان در تلاش هستند روش های جدیدی برای تولید برق بدون آلاینده ابداع کنند. یکی از راهکارهای جدید برای تولید برق، استفاده از انرژی گرمایی زمین است. در این گزارش به بررسی این موضوع می پردازیم که این روش چگونه برای تولید برق عمل می کند؟
در مناطق آتشفشانی، مخازن آب گرم زیرزمینی تحت فشار قرار داشته و از یک دریچه یا حفره طبیعی بالا می‌آیند و به بخار تبدیل می‌شوند. این بخار دارای قدرت کافی بوده و در صورت مهار شدن می تواند یک توربین را در سطح زمین به حرکت درآورد. البته این روش دارای محدودیت های خاص خود بوده و در بیشتر نقاط جهان، سنگ هایی که در دسترس تجهیزات حفاری هستند، سنگ های خشک و غیرقابل نفوذی مانند گرانیت هستند، بنابراین باید یک سیستم زمین گرمایی مهندسی شده ایجاد شود. در ادامه به بررسی این راهکار می پردازیم.
۱. پمپ آب سرد شده به داخل زمین
در ابتدا آب سرد با فشار بالا به داخل چاه تزریق پمپ می شود. آب، شکاف های طبیعی لایه‌ها را وادار می کند تا منبسط شده و به آب اجازه می دهد تا از طریق سنگ داغ به طرفین نفوذ کند. این عمل مشابه فرآیند فرکینگ است که برای استخراج نفت و گاز استفاده می شود، اما بر خلاف روش های رایج در صنعت پتروشیمی، به حلال های مضر نیاز ندارد.
۲. استخراج آب گرم
در ادامه چندین چاه در اطراف نیروگاه حفر می شود تا به آب گرم شده اجازه دهد تا از صخره خارج شود. حفر این چاه ها مستلزم شرایط خاصی است زیرا برای استخراج آب باید به یکی از شکاف ها که معمولاً کمتر از ۵ سانتی متر عرض دارند، دسترسی پیدا کرد. خوشبختانه فناوری مدرن تصویربرداری جغرافیایی نرخ موفقیت این عملیات را تا ۸۰ درصد افزایش داده است، در حالی که چند سال پیش درصد موفقیت شناسایی این شکاف ها تنها ۲۵درصد بود.
۳ . تولید برق
در نهایت با کمک دو مرحله پیشین، آب داغ از یک مبدل حرارتی عبور داده می شود تا در یک ماده سیال ثانویه حرکت کند که گاز فشار بالا را برای به حرکت درآوردن توربین ایجاد کرده و برق تولید می کند. در نهایت آب سرد شده مورد استفاده نیز در یک حلقه بسته به لایه های سنگی پمپ می شود.
مترجم: احسان محمدحسینی
منبع: sciencefocus