Năng lượng địa nhiệt hoạt động như thế nào? Mọi thứ bạn cần biêt
 |
| Năng lượng địa nhiệt hoạt động như thế nào? Mọi thư bạn cân biêt |
Thật dễ dàng khi nghĩ rằng các nguồn năng lượng tái tạo là những nguồn đến từ trên không. Gió và mặt trời, rốt cuộc cũng đều ở trên không trung. Năng lượng ngầm có xu hướng liên kết với nhiên liệu hóa thạch.
Đúng vậy, có một dạng năng lượng tái tạo ngầm: địa nhiệt. Nguồn năng lượng đáng tin cậy này đã tăng lên khoảng 300 MW mỗi năm . Mặc dù điều này vẫn chỉ chiếm 1% sản lượng của thế giới, nhưng nó vẫn là dạng năng lượng sạch và đang tồn tại và diễn ra.
Có khi nào bạn tự hỏi năng lượng địa nhiệt hoạt động như thế nào? Đây chắc chắn là một câu hỏi mà chúng ta nhắm đến để giải thích ở đây.
Bài viết sau đây sẽ chỉ cho bạn thấy qua sản xuất năng lượng, cơ sở nào khai thác nó và thậm chí làm cách nào để áp dụng nó vào nhà của chúng ta.
Năng lượng địa nhiệt hoạt động như thế nào?
Gần như tất cả các loại máy phát điện đều hoạt động theo cùng một cách thức: tức là một tuabin đẩy một máy phát tạo ra dòng điện.
Năng lượng gió làm điều này trực tiếp. Các nhà máy nhiên liệu hạt nhân và hóa thạch làm điều đó thông qua việc sản xuất hơi nước bằng phương pháp gia nhiệt.
Giống như năng lượng gió, địa nhiệt cắt nguồn nhiên liệu bằng cách khai thác hơi nước đã tồn tại sẵn trong lòng đất.
Sau đây Lâm Nguyễn xin chia sẻ với các bạn rằng năng lượng địa nhiệt đến từ đâu và các phương pháp khác nhau nào để khai thác nó.
Lỗ thông hơi, mạch nước phun và Magma
Nhiệt bên trong lòng trái đất tạo ra hơi nước mà chúng ta khai thác. Hành tinh này nhận được sức nóng bên trong từ áp suất và mật độ của chính nó và bên ngoài từ mặt trời.
Nhiệt bên trong liên tục tan chảy và phân giải các kim loại dày đặc như sắt và niken. Magma là một tập hợp các vật liệu silicon, bazan và peridotit lỏng.
Lò chất lỏng nóng chảy này đôi khi xuất hiện trên bề mặt của trái đất dưới dạng núi lửa. Vào thời điểm khác, chúng tiếp xúc với các hồ chứa nước ngầm.
Những hồ chứa sẽ nóng quá mức và tạo ra áp suất. Cuối cùng, áp suất này thoát ra dưới dạng một lỗ thông hơi, khi nó nhỏ giọt hoặc một mạch nước phun khi nó phun trào định kỳ.
Cách mà năng lượng địa nhiệt hoạt động và chúng ta thu được hơi nước này để tạo ra năng lượng theo một trong năm cách sau đây.
Sau khi tạo ra năng lượng, máy bơm sẽ đưa nước trở lại trái đất thông qua quy trình giếng phun . Sự trở lại của chất liệu này là an toàn và hoàn toàn vòng lặp làm cho năng lượng địa nhiệt trở thành nguồn năng lượng tái tạo.
Cây nhị phân
Một khái niệm thực vật tiên tiến, các nhà máy chu trình nhị phân sử dụng hơi nước để đốt nóng và cung cấp năng lượng cho một chất lỏng thứ cấp (thường là isobutene).
Chất lỏng thứ cấp này sôi và hơi nước từ đó đẩy tuabin sinh ra điện thông qua một máy phát.
Chất lỏng này sau đó nguội đi và được lưu trữ lại để sử dụng lại.
Nhiệt từ hơi nước địa nhiệt bị mất nhưng nước quay trở lại mặt đất nơi nó có thể được làm nóng trở lại. Điều này làm cho một vòng lặp an toàn và thân thiện với môi trường mà không gây ô nhiễm cho nước được tuần hoàn trong quy trình.
Nhà máy hơi nước flash
Những nhà máy này cũng sử dụng nước nóng một cách gián tiếp.
Nước nóng địa nhiệt được bơm ở áp suất vào bể. Bể chứa này được gọi là 'Bể flash'. Vì bể mát hơn nhiệt độ bên ngoài, nước bên trong biến thành hơi nước.
Hơi này sau đó cung cấp năng lượng cho một tuabin. Hơi nước được ngưng tụ lại thành nước và được bơm trở lại mặt đất.
Mục đích của hệ thống này là tối đa hóa sản lượng điện bằng cách tạo ra áp suất dòng đột ngột. Điều này cũng cho phép nhà máy điều chỉnh việc tăng tuổi thọ cho máy móc.
Cây hơi khô
Đầu tiên, và phổ biến nhất của các nhà máy năng lượng địa nhiệt, là mô hình hơi nước khô.
Những nhà máy này trực tiếp dẫn hơi từ một bể chứa vào một tuabin. Tua bin quay và hơi nước ngưng tụ khi nó nguội đi. Nước kết quả sau đó được thu hồi và bơm trở lại vào mặt đất.
Mô hình này rất rẻ để thực hiện và đơn giản trong kỹ thuật thực hiện của nó. Nhược điểm, tất nhiên, là chúng kém hiệu quả hơn những phương pháp khác được đề cập ở đây.
Quy mô nhỏ
Nãy giờ chúng ta đã trải qua các nhà máy điện quy mô lớn, chúng ta cũng sẽ nói về sưởi ấm năng lượng địa nhiệt trực tiếp. Các hệ thống này tồn tại để tạo nhiệt cho gia đình và doanh nghiệp thông qua các trao đổi trực tiếp.
Những hệ thống này không chỉ tỏa nhiệt mà còn có thể làm mát.
Hệ thống vòng lặp kín
Nguyên tắc đằng sau hệ thống sưởi và làm mát địa nhiệt là sự phụ thuộc vào nhiệt độ của mặt đất. Nhiệt độ dao động gần bề mặt trong suốt cả năm. Tuy nhiên, từ 200 đến 400 bộ, nhiệt độ vẫn nằm trong khoảng từ 50 - 60 độ F vào mọi thời điểm.
Có ba biến thể trên hệ thống vòng kín. Những biến thể này chiếm các yếu tố như loại đất, kích thước cấu trúc và sự gần với nước.
Tất cả đều hoạt động theo cùng một cách thức, tuy nhiên. Một hỗn hợp nước / chất chống đông chảy qua một vòng ống qua mặt đất và chạy vào vào nhà. Từ đó máy nén đẩy không khí qua các ống dẫn giống như bất kỳ hệ thống HVAC nào.
Bởi vì nhiệt độ không đổi khi các đường ống chảy, các hiệu ứng khác nhau đạt được trong suốt cả năm. Vào mùa hè, khi nhiệt độ bên ngoài cao, hệ thống đường ống mát hơn không khí bên ngoài. Vào mùa đông, các đường ống sẽ ấm hơn so với nhiệt độ bên ngoài.
Các đề xuất đã xuất hiện ở một số khu vực yêu cầu các hệ thống này là một phần của bất kỳ dự án nhà ở mới nào. Đơn giản là không có hiệu quả và tiết kiệm của các hệ thống này.
Hệ thống vòng lặp mở
Các hệ thống vòng mở chỉ hoạt động gần các vùng nước (mặc dù tầng ngậm nước ngầm được tính mà không cần hồ). Nước được bơm từ nguồn và vào cùng loại bơm nhiệt và máy nén ống như một vòng kín. Sau đó, nước được bơm trở lại vào cùng một nguồn nước, hoặc một nguồn khác, tùy thuộc. Vì chỉ có nước chảy qua hệ thống, không có vấn đề ô nhiễm hoặc phụ gia phải lo lắng.
Nhiệt độ của nước không đổi ở độ sâu giống như các hệ thống vòng kín.
Hệ thống vòng kín, mặc dù an toàn, đôi khi có một hỗn hợp cần phải được rửa sạch. Hỗn hợp đó không nên để chúng được bơm trở lại mặt đất.
Vậy là trên đây Chúng ta đã nắm được khái niệm về địa nhiệt giúp cho việc có thêm một nguồn năng lượng tái tạo nữa cần phải tìm và sử dụng.
theo earthava