Maa sisemuses sisalduv energia. Maa geotermiline energia

Inimkond hakkas ühiskonna arendamisel ja kujunemisel otsima rohkem kaasaegseid ja samal ajal säästlikumaid energiaallikaid. Selleks ehitatakse tänapäeval erinevad jaamad, kuid samal ajal kasutatakse maapõuest sisalduvat energiat laialdaselt. Mis see välja näeb? Proovime seda mõista.

Geotermiline energia

Pealkirjast on juba selgelt näha, et see kujutab maa sisemist soojust. Maa kroomi all on magma kiht, mis on tulekindel vedel silikaat sulav. Teadusuuringute kohaselt on selle soojusenergia potentsiaal palju suurem kui maailma maagaasivarude ja naftaenergia energia. Magma - lava lahkub pinnast. Ja suurimat aktiivsust täheldatakse neis maakera kihtides, millel paiknevad tektooniliste plaatide piirid, ja ka siis, kui maakoorest iseloomustab nõtkus. Maa geotermiline energia saadakse järgmiselt: planeedi lava ja veevarud on kokkupuutes, mille tagajärjel hakkab vesi järsult kuumutama. See toob kaasa geiseritugevuse, nn kuumade järvede ja veealuste voolude moodustumise. See tähendab, et just need nähtused, mille omadusi kasutatakse aktiivselt energia ammendumisena.

Kunstlikud maasoojusallikad

Maapõuest sisalduvat energiat tuleb kasutada kompetentselt. Näiteks on idee luua maa-aluseid katlaid. Selleks peate puurida kaks piisava sügavusega süvendit, mis ühendatakse allpool. See tähendab, et praktiliselt igal maakera nurgas on võimalik saada geotermilist energiat tööstuslikul viisil: läbi ühe külma vee pumbatakse reservuaari ja teise kaudu - kuum vesi või aur ekstraheeritakse. Kunstlik soojusallikad on kasulikud ja mõistlikud, kui toodetud soojus annab rohkem energiat. Steami saab saata turbogeneraatoritele, kus toodetakse elektrit.

Muidugi on valitud soojus vaid murdosa üldistest kauplustest. Kuid tuleb meeles pidada, et sügav soojus pidevalt täieneb radioaktiivse lagunemise protsessi, kivimite kokkusurumise, soole kihistumise tõttu. Nagu eksperdid ütlevad, kogub Maa kroom kuumust, mille kogumaht on 5000 korda suurem kui maa kõigi maavarade kütteväärtus tervikuna. Selgub, et selliste kunstlikult loodud geotermiliste jaamade tööaeg võib olla piiramatu.

Allikad funktsioone

Geotermilise energia saamiseks võimalikke allikaid on peaaegu võimatu täielikult kasutada. Need on olemas enam kui 60 riigis, kusjuures enamik maismaalisi vulkaane on tulekahju Vaikse vulkaanilise tuumaga. Kuid praktikas selgub, et geotermilised allikad maailma eri piirkondades on oma omaduste poolest täiesti erinevad, nimelt keskmine temperatuur, mineraliseerumine, gaasi koostis, happesus ja nii edasi.

Geiserid on Maa energiaallikad, mille eripära on see, et nad veerivad teatud ajavahemike järel keeva veega. Pärast purse, bassein muutub veega vabaks, selle alt näed kanalit, mis läheb maapinnale sügavale. Geiseridena energiaallikana kasutatakse selliseid piirkondi nagu Kamtšatka, Island, Uus-Meremaa ja Põhja-Ameerika ning mõnedes teistes piirkondades leidub geiseere.

Kust energia pärineb?

Maapinnale on lähedal kuumutatud magma. See eraldab gaasid ja aurud, mis tõusevad ja läbivad pragusid. Segatuna põhjaveega, põhjustavad nad kuumutamist, muutuvad nad end kuumaks veeks, kus paljud ained on lahustunud. Selline vesi eraldatakse maa pinnale erinevate geotermiliste energiaallikate kujul: kuumaveeallikad, mineraalvedrud, geiserid ja nii edasi. Teadlaste sõnul on maa kuumad süvendid koopad või kambrid, mis on ühendatud läbipääsude, pragude ja kanalitega. Nad on täidetud põhjaveega, ja mitte kaugel neist on magma keskused. Nii looduslikul viisil moodustub maa soojusenergia.

Maa elektrivälja

Looduses on veel üks alternatiivne energiaallikas, mis eristab uuendusvõimet, ökoloogilist puhtust ja kasutusmugavust. Kuid siiani on seda allikat uuritud ja seda ei kasutata praktikas. Niisiis, Maa potentsiaalne energia seisneb selle elektriväljas. Energiat saab sel viisil saada, lähtudes elektriajamite ja Maa elektrivälja omaduste uurimisest. Tegelikult on meie planeet elektrilisest seisukohast sfääriline kondensaator, mis kannab 300 000 voldit. Selle siseruumil on negatiivne laeng, ja välimine - ionosphere - on positiivne. Maa atmosfäär on isolaator. Selle kaudu toimub pidev ioonsete ja konvektiivsete voolude vool, mis jõuavad jõudmiseni tuhandete amprites. Kuid plaatide võimalik erinevus ei vähene.

See näitab, et looduses on generaator, mille ülesandeks on pidevalt täita kondensaatorplaatidelt tekkivate laengute leke. Sellise generaatori rollis ilmub Maa magnetväli, mis pöörleb koos meie planeediga päikese tuule vooga. Energia Magnetiline Margid Maa Saad seda lihtsalt energiakandja generaatoriga ühendamise teel. Selleks peate teostama usaldusväärse madalikule paigaldamise.

Taastuvad allikad

Kuna meie planeedi elanikkond kasvab järjepidevalt, vajab me elanikele veelgi rohkem energiat. Maa sisemuses sisalduv energia võib olla väga erinev. Näiteks on taastuvad allikad: tuul, päike ja vesi. Need on ökoloogiliselt puhtad ja seetõttu saab neid kasutada, kartmata kahjustada keskkonda.

Vee energia

Seda meetodit on kasutatud juba mitu sajandit. Täna on ehitatud arvukad tammid ja reservuaarid, kus elektrit tootmiseks kasutatakse vett. Selle mehhanismi toimimise olemus on lihtne: jõe voolu mõjul pöörlevad turbiinide rattad vastavalt vee energiat elektrienergiaks.

Praegu on suur hulk hüdroelektrijaamu, mis muudavad veevoolu energiaks elektrienergiaks. Selle meetodi eripära seisneb selles, et hüdroenergia ressursse uuendatakse, mistõttu on selliste projektide madal hind. Seetõttu, hoolimata asjaolust, et hüdroelektrijaama ehitamine on juba pikka aega olnud ja protsess ise on väga kulukas, on elektrienergia tootmiseks märkimisväärsed eelised.

Päikese energia: kaasaegne ja paljutõotav

Päikesepaneelide abil saadakse päikeseenergia, kuigi tänapäevased tehnoloogiad võimaldavad selle abil uusi meetodeid kasutada. Maailma suurim päikeseenergiajaam on Californias kõrbes asuv süsteem. See annab energiat 2000 maja jaoks. Disain töötab järgmiselt: peeglitest peegelduvad päikese kiirid, mis saadetakse keskküttele veega. See keeb ja muutub auruks, keerates turbiini. See omakorda on ühendatud elektrigeneraatoriga. Tuult saab kasutada ka energiana, mida Maa meile annab. Tuul puhub purjed, pöörab veskid. Ja nüüd aitab selle abil luua seadmeid, mis toodavad elektrienergiat. Tuuleveski labade pööramine käitab turbiini võlli, mis omakorda on ühendatud elektrigeneraatoriga.

Maa sisemine energia

See ilmnes mitme protsessi tõttu, millest peamised on akretsioon ja radioaktiivsus. Teadlaste sõnul tekkis Maa ja selle masside moodustamine mitu miljonit aastat ja see sündis planeediimite moodustumise tõttu. Nad tõmbasid kokku vastavalt, Maa mass muutunud üha rohkem. Pärast seda, kui meie planeedil oli kaasaegne mass, kuid pole veel atmosfääri, on meteoriidid ja asteroidide kehad selle takistanud. Seda protsessi nimetatakse täpselt akretsiooni tekitamiseks ja see tõi kaasa asjaolu, et eraldati märkimisväärne gravitatsiooniline energia. Ja mida suuremad kehad tabas planeedi, seda rohkem energiat pandi Maa sisemusse.

See gravitatsiooniline diferentseerumine tõi kaasa asjaolu, et ained hakkasid eralduma: rasked ained lihtsalt uputasid ja kopsud ja lenduvad ujuvad üles. Diferentseerimine mõjutas ka gravitatsioonenergia täiendavat eraldamist.

Aatomienergia

Maapealse energia kasutamine võib toimuda mitmel viisil. Näiteks tuumaelektrijaamade ehitamisel, kui soojusenergia vabaneb aatomite väikseimate osakeste lagunemise tõttu. Peamiseks kütusena on maakoores sisalduv uraan. Paljud usuvad, et see on kõige paljulubav viis energia saamiseks, kuid selle rakendamisel on mitmeid probleeme. Esiteks kiirgab uraan kiirgust, mis tapab kõik elusorganismid. Lisaks, kui see aine satub mulda või atmosfääri, siis tekib tõeline inimtegevusest tingitud katastroof. Tšernobõli katastroofid, mida me täna kannatavad. Oht on selles, et radioaktiivsed jäätmed võivad tuua aastaid kogu elu ähvardada väga, väga pikka aega.

Uus aeg - uued ideed

Loomulikult ei peatu inimesed seal ja igal aastal tehakse üha enam uusi võimalusi energia saamiseks. Kui maa soojuse energia saadakse üsna lihtsalt, siis mõned meetodid ei ole nii lihtsad. Näiteks energiaallikana on täiesti võimalik kasutada biogaasi, mis saadakse jäätmete mädanemise korral. Seda saab kasutada maja kütmiseks ja vee soojendamiseks.

Tõukamiskohaga elektrijaamad ehitatakse üha sagedamini, kui tammid ja turbiinid asetatakse reservuaaride suudmeteni, mida aktiveeritakse vastavalt loodete ja voogude kaudu, mille tulemusena saadakse elektrit.

Põletus prügi, me saame energiat

Teine võimalus, mida Jaapanis juba kasutatakse, on põletusrajatiste loomine. Nüüd on need ehitatud Inglismaal, Itaalias, Taanis, Saksamaal, Prantsusmaal, Madalmaades ja USAs, kuid ainult Jaapanis kasutati neid ettevõtteid mitte ainult ettenähtud eesmärgil, vaid ka elektrienergia tarbeks. Kohalikud taimed põletavad 2/3 kogu prügist, samas kui taimed on varustatud auruturbiinidega. Seega pakuvad nad ümbritsevatel aladel soojust ja elektrit. Samal ajal on sellise ettevõtte ülesehitamine palju kasulikum kui koostootmisjaama ehitamine.

Veelgi atraktiivsem on väljavaade kasutada Maa soojust, kus vulkaanid on koondunud. Sellisel juhul ei ole Maa puurimine liiga sügav, sest juba 300-500 meetri sügavusel on temperatuur vähemalt kaks korda suurem kui vee keemistemperatuur.

Samuti on selline meetod elektrienergia tootmiseks vesinikenergia tootmiseks. Vesinikku - kõige lihtsamat ja kergemat keemilist elementi - võib pidada ideaalse kütusena, sest see on seal, kus on vesi. Kui te põletate vesinikku, saate vesi, mis laguneb hapnikku ja vesinikku. Vesiniku leek ise on kahjutu, see tähendab, et see ei kahjusta keskkonda. Selle elemendi eripära on see, et sellel on kõrge kütteväärtus.

Mis tulevikus?

Muidugi ei suuda Maa magnetvälja energiat ega tuumaelektrijaamades saadud energiat täielikult rahuldada kõiki inimkonna vajadusi, mis kasvavad iga aastaga. Kuid eksperdid ütlevad, et pole põhjust kogeda, sest planeedi kütusevarud on endiselt puudulikud. Lisaks kasutatakse järjest enam uusi allikaid, keskkonnasõbralikke ja taastuvaid energiaallikaid.

Keskkonnareostuse probleem püsib ja see kasvab katastroofiliselt kiiresti. Kahjulike heitkoguste hulk on välja lülitatud, seetõttu õhk, mida me hingame, on kahjulik, veel on ohtlikud lisandid ja muld on järk-järgult ammendunud. Seepärast on nii tähtis, et õigeaegselt uuriks sellist nähtust nagu Maa söömas olev energia, et leida võimalusi orgaaniliste kütuste nõuete vähendamiseks ja mittetraditsiooniliste energiaallikate aktiivsemaks kasutamiseks.