ایرن‏آن

اشاره: منابع انرژي زمين گرمايي از قسمت كم عمق زمين آغاز شده و تا بخش‌هايي كه دما بي‌نهايت است ادامه مي‌يابد. در اعماق زمين آب‌هاي گرم و سنگ‌هاي داغ و همچنين سنگ‌هاي گداخته يا گدازه‌هاي آتشين يافت مي‌شوند. تقريباً در همه قسمت‌هاي زمين چه كم عمق و چه عميق درجه حرارت متفاوت است در برخي قسمت‌ها درجه حرارت بين 50 تا 60 درجه فارنهايت (10 تا 16 درجه سانتيگراد) مي‌باشد. منابع بهره برداري شده از انرژي زمين گرمايي مي تواند عهده‌دار گرمايش و سرمايش ساختمان‌ها باشد و توسط لوله‌هاي مدفون در قسمت‌هاي عميق و نيمه عميق به ساختمان‌ها انتقال مي‌يابد به طوري كه در زمستان، پمپ زمين گرمايي، گرما را از مبدل گرمايي گرفته و آنرا به درون ساختمان مي‌فرستد. در تابستان، فرآيند معكوس مي‌شود، به طوري كه پمپ گرمايي گرما را از هواي درون ساختمان به مبدل‌ها جابجا مي‌كند. در اين خصوص دولت‌ها به ايجاد نيروگاه‌هايي همت گماردند كه در اين نيروگاه‌ها گرمايش ساختمان‌ها و نيز توليد برق صورت مي‌پذيرد اين نيروگاه‌ها به سه دسته عمده تقسيم مي‌گردد كه در زير به توضيح بيشتر آنها مي‌پردازيم.

انواع نيروگاه‌هاي زمين گرمايي
1- نيروگاه خشك: اين نيرو گاه روي مخازن ژئوترمالي كه بخار خشك با آب خيلي كم توليد مي كنند، ساخته مي شوند. در اين روش، بخار از طريق لوله به طرف نيروگاه هدايت مي شود و نيروي لازم براي چرخاندن ژنراتور توربين را فراهم مي كند. اين گونه مخازن با بخار خشك كمياب است. بزرگترين ميدان بخار خشك در دنيا، آب گرم جيزرز در 90 مايلي شمال كاليفرنياست كه توليد الكتريسيته در آن، از سال 1962 شروع شده است و امروزه به عنوان يكي از موفق‌ترين پروژه‌هاي توليد انرژي جايگزين محسوب مي‌شود.

در نيومكزيكو، رديفي از لوله‌ها كه زير خاك دفن شده‌اند، آب زمين گرمايي را انتقال مي‌دهند تا گل‌ها و سبزيجات پرورش يابند

2- نيروگاه بخار حاصل از آب داغ: اين نوع نيروگاه روي مخازن داراي آب داغ احداث مي شود. در اين مخازن با حفر چاه، آب داغ به سطح مي‌آيد و به دليل آزاد شدن از فشار مخازن، بخشي از آن به بخار تبديل مي شود. اين بخار براي چرخاندن توربين به كار مي‌رود. چنين نيروگاه‌هايي عموميت بيشتري دارند، زيرا بيشتر مخازن زمين گرمايي حاوي آب داغ هستند. فناوري مزبور براي اولين بار در نيوزيلند به كار گرفته شد.
3- نيروگاه تركيبي (بخار و آب داغ): در اين سيستم، آب گرم از ميان يك مبدل گرمايي مي‌گذرد و گرما را به يك مايع ديگر مي‌دهد كه نسبت به آب در درجه حرارت پائين تري مي جوشد. مايع دوم در نتيجه‌ي گرم شدن به بخار تبديل مي شود و پره‌هاي توربين را مي‌چرخاند. سپس متراكم مي شود و مايع حاصله دوباره مورد استفاده قرار مي‌گيرد. آب زمين گرمايي نيز دوباره به درون مخازن تزريق مي‌شود. اين روش براي استفاده از مخازني كه به اندازه يكافي گرم نيستند و بخار با فشار توليد مي‌كنند، به كار مي‌رود.
مزاياي استفاده از انرژي گرمايي براي توليد الكتريسيته:
1- تميز بودن: در اين روش همانند نيروگاه بادي و خورشيدي، نيازي به سوخت نيست، بنابراين سوخت‌هاي فسيلي حفظ مي شوند و هيچگونه دودي وارد هوا نمي‌شود.
2- بدون مشكل بودن براي منطقه: فضاي كمتري براي احداث نيروگاه نياز دارد و عوارضي چون ايجاد تونل، چاله‌هاي روباز، كپه‌هاي آشغال و يا نشت نفت و روغن را به دنبال ندارد.
3- قابل اطمينان بودن: اين نيروگاه مي تواند در طول سال فعال باشد و به دليل قرار گرفتن روي منبع سوخت، مشكلات مربوط به قطع نيروي محركه در نتيجه‌ي بدي هوا، بلاياي طبيعي و يا تنش‌هاي سياسي را ندارد.
4- تجديد پذيري و دائمي بودن
5- صرفه‌جويي ارزي: هزينه اي براي ورود سوخت از كشور خارج نمي شود و نگراني‌هاي ناشي از افزايش هزينه ي سوخت وجود نخواهد داشت.
6- كمك به رشد كشورهاي در حال توسعه: نصب آن در مكان‌هاي دور افتاده مي تواند، استاندارد و كيفيت زندگي را با آوردن نيروي برق بالا ببرد.

اين نيروگاه مي‌تواند در طول سال فعال باشد و به دليل قرار گرفتن روي منبع سوخت، مشكلات مربوط به قطع نيروي محركه در نتيجه‌ي بدي هوا، بلاياي طبيعي و يا تنش‌هاي سياسي را ندارد

با توجه به فوايدي كه برشمرديم، انرژي زمين گرمايي، انرژي بدون آلودگي است كه به رشد كشورهاي در حال توسعه كمك مي‌كند.
موارد مصرف ديگري نيز از گرماي زمين گرمايي وجود دارد. براي مثال، در (كلامث فالز) در اورگن آمريكا، زير جاده‌ها و پياده‌روها آب ژئوترمال لوله كشي مي‌شود، تا از يخ زدن آن‌ها در شرايط هواي يخبندان جلوگيري شود. در نيومكزيكو، رديفي از لوله‌ها كه زير خاك دفن شده‌اند، آب زمين گرمايي را انتقال مي دهند تا گل‌ها و سبزيجات پرورش يابند. با اين شيوه، اطمينان حاصل مي‌شود كه زمين يخ نمي‌زند. به علاوه، فصل رويش طولاني‌تر مي‌شود و روي هم رفته، محصولات كشاورزي سريع‌تر رشد مي‌كنند و بدون استفاده از گلخانه محافظت مي‌شوند.

هزينه‌اي براي ورود سوخت از كشور خارج نمي‌شود و نگراني‌هاي ناشي از افزايش هزينه‌ي سوخت وجود نخواهد داشت

كشورهايي كه در حال حاضر از مخازن زمين گرمايي براي توليد الكتريسيته استفاده مي كنند، عبارتند از آمريكا، نيوزيلند، ايسلند، مكزيك، فيليپين، اندونزي و ژاپن. البته كارشناسان دفتر انرژي‌هاي نو در ايران اطلس قابليت‌هاي انرژي زمين گرمايي را نيز تهيه كرده اند به طوري كه در منطقه سبلان لكه? قرمز رنگي ديده مي شود كه نشانگر مستعدترين منطقه براي استفاده از انرژي زمين گرمايي است. تاكنون در اين منطقه ده هزار متر حفاري صورت گرفته است. قرار است از اين چاه عميق، گرماي مورد نياز براي توليد 100 مگاوات برق استخراج شود كه عملاً اهداف دولت را نشانه گرفته است.
استفاده از اين انرژي در بسياري از كشورها در حال گسترش است. راه حل استفاده ي بيشتر از انرژي زمين گرمايي، افزايش آگاهي عمومي و تقويت فناوري مرتبط با زمين گرمايي است.
استفاده از انرژي زمين گرمايي به دليل پايين بودن هزينه در مقايسه با انرژي خورشيدي مورد توجه است، گر چه هنوز دو برابر انرژي باد خرج برمي‌‌دارد. حداقل 100 مگاوات برق از اين طريق تأمين شود.

منبع:هفته نامه پيام ساختمان و تاسيسات