اطلاعاتی درباره استفاده از انرژی زمین گرمایی در کشاورزی

كشاورزی یكی از بخشهای اقتصاد است كه میتواند به شكل مستقیم و با توسعهای سریع از انرژی زمین‌گرمایی استفاده كند. این تحول به همت FAO – سازمان خواربار و كشاورزی ملل متحد- و شبكه CNRE برای استفاده از این انرژی فراهم شده است. شماری از نتایج فنی / فناورانه مثبت و نتایج اقتصادی حاصله از این قرار است:
●گرمایش گلخانه:
در حال حاضر ۹۰۰ گلخانه از گرمایش ژئوترمال استفاده میكنند كه ۵۰ درصد آنها در كشورهای مدیترانه قرار دارند و این استفاده معادل ۱۴ درصد كل استفاده مستقیم از این انرژی در دنیاست. پس از كاربرد آن در فرانسه، مقدونیه، یونان و چند كشور شرق و مراكز اروپا در اواخر دهه ۷۰ و اوایل ۸۰ و توسعه یك رشته فناوریهای تكمیلی برای ساخت انواع گلخانه ها و نوع كشت ها (گل و سبزیجات) این فرایند با توسعه ای دائمی در سطح جهان جریان پیدا كرده است.
«دانش فنی» حاضر استفاده از این انرژی را اقتصادی یا قیمت رقابتی چه در گلخانه‌های ساده یا پیچیده كرده است به گونه‌ای كه فناوریهای مربوطه به شكلی پیوسته در حال تكوین است و چه در سیستم‌های متمركز و یا پروژههای حرارتی منطقهای این منبع انرژی قابل استفاده شده است. به هر صورت موفقیت نهایی فنی/ كاربردی و اقتصاد بهرهبرداری تا حد بسیاری به كیفیت طراحی سیستمهای گرمایشی بستگی دارد.
●گرمایش در فضای باز:
درجه حرارت پایینی كه ریشه گیاه را گرم كند سبب میشود بسیاری از محصولات سریعتر رشد كرده و امكان برداشت از آنها در ماه‌های بهار- زمانی كه قیمتها از تابستان گرانتر است- میسر میشود. آزمایشهای پیشین در دهه ۸۰ در فرانسه به دلیل انتخاب نوع كشت (ذرت وگندم) موفق نبود. به هر صورت رویش مارچوبه در یونان عكس این امور را ثابت كرد و نشان داد كه استفاده از انرژی زمینگرمایی بسیار سودمند است و به این روال كاربرد آن بسیار توسعه یافت. در حال حاضر فناوریهای توسعه یافته آن در دسترس بوده در شرایط مختلف آب و هوایی و با كشتهای مختلف قابل استفاه است به هر صورت اقتصاد استفاده از آن عمدتاً به انتخاب نوع كشت بستگی دارد.
●آبیاری با آب گرم:
استفاده از آب گرم برای آبیاری گیاهان بسیار غیرمعمول بود و از آن برای روشهای عادی آبیاری پرهیز میشد. در هنگامی كه گلخانههای پیچیده تكمیل شدند این كار معمول شد و در سالهای اخیر در انواع سادهتر كشتزارهای فضای باز برای گیاهان مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. بهترین شكل این كاربرد انرژی زمین؛ گرمایی بهره‌گیری از آن در مرحله آخر در سیستم آبشاری است كه مقرون به صرفه بودن آن را بیشتر میكند.
●پرورش آبزیان:
در بسیاری كشورهای جهان مزارع پرورش ماهی با كاربرد مستقیم انرژی زمین‌گرمایی – جاهایی نظیر فرانسه، مجارستان، یونان، ایالات متحده آمریكا. چین و غیره – معمول شده است. اما مسایلی كه وجود دارد مربوط به زیستشناسی و بیولوژی تا مشكلات فنی/ فناورانه است. پرورش جلبك به این طریق در یونان و بلغارستان معمول شده و نوید گسترش آن را در آینده میدهد.
●خشك‌كردن محصولات كشاورزی:
دمای كم برای خشككردن انواع محصولات كشاورزی میتواند كیفیت محصول نهایی را بالا برد و قیمت آنها را نیز رقابتی كند. آزمایشهای عالی خشك كردن برنج د در مقدونیه وسبزیجات در گواتمالا نمونههای بارزی است ضمن این كه خشك كردن آلفا- آلفا و سایر علوفه ویژه حیوانات در كشورهای دیگر با این شیوه دنبال میشود.
●استفاده در صنایع پردازشی و تبدیلی كشاورزی:
صنعت پردازش مواد غذایی یكی از نویدبخش‌ترین عرصه‌های استفاده مستقیم از انرژی زمینگرمایی به شكل اقتصادی است. به هر صورت عوامل دیگری نیز در این مجموعه دخیل است و به همین دلیل در بعضی مناطق (نظیر چین) تجربههای عملی كمی در دسترس است. به هر صورت ثابت شده كه فنآوریهای فعلی را میتوان به كاربری انرژی زمین‌گرمایی مجهز كرد و توسعه این روش نیز دیر یا زود آغاز خواهد شد.
در كل هزینه استفاده از انرژی زمین‌گرمایی در كشاورزی و صنایع تبدیلی آن در مقایسه با ۸-۷ سال كمتر شده و به خصوص در كشورهای مركزی و شرق اروپا كه از پیشرفت مناسبی در این زمینه برخوردار بوده و هستند، چشمگیرتر است و با افزایش ثبات اقتصادی آنها انتظار میرود در سالهای آینده این پیشرفت فرایند بیشتر شود. مثال تولسن نمونهای بسیار مثبت است بخصوص كه كاربرد این انرژی در كشاورزی و صنایع غذایی نسبت به ده سال پیش با شتاب بیشتری دنبال میشود. این فناوری در انحصار كشورهای پیشرفته یا كشورهایی با اقتصاد متوسط نیست بلكه میتواند برای بهبود سودآوری كشورهای كمتر پیشرفته بسیار موثر باشد.
●دهه جدید استفاده از انرژی زمین‌گرمایی در كره
انستیتوی علوم زمینی و منابع معدنی كره (KIGAM) در سال ۲۰۰۲ یك طرح تحقیق و توسعه را برای كاربرد منابع زمینگرمایی با enthalpy كم در جنوب شرقی كره دنبال كرد. به دلیل كمی فعالیت آتشفشانها در سالهای اخیر امكان تولید برق (به دلیل نبود منابع بالای آنتالپی High Enthalpy)) از منابع زمین‌گرمایی وجود ندارد. در عوض استفاده از منابع زمینگرمایی با انتالپی كم همواره وجود داشته و از جمله میتوان به چشمههای آبگرم و استفاده از آن طی هزاران سال اشاره كرد…. این چشمهها سالهاست كه به منبع جلب گردشگر تبدیل شده است. به این ترتیب پروژه KIGAM نخستین طرحی است كه نمیخواهد از این منابع برای استفادههای پیشین تحقیق كند بلكه هدف استفاده مستقیم از این منابع آبی برای گرمایش فضا استفاده كشاورزی (گلخانه) و پرورش ماهی است. این پروژه را شورای پژوهشی كره برای علوم و فناوری عمومی تامین مالی میكند.
با اطلاعاتی كه از زمین‌شناسی منطقه وجود داشت طرح KIGAM منطقهای نزدیك «پوهانگ سیتی» در جنوب شرقی كره را برگزید. آنها سپس بررسیهای زمین‌شناسی و ژئوفیزیك را در سال ۲۰۰۲ و همچنین تحلیل تصاویر ماهوارهای، تفسیر دادههای چاهها، مطالعات مغناطیسی،مطالعات ریزجاذبه را آغاز كردند… هدف فاز اول پروژه بهرهبرداری از مخازن زمینگرمایی بالقوه با حفر چند چاه (كه آخرین آنها تا عمق دو كیلومتری حفر میشود) بود… با تفسیر این دادهها KIKAM درباره حفر دو چاه اولیه به عمق یك كیلومتر تصمیم گرفت كه اولین آنها از ماه اوت ۲۰۰۳ در حال بهره‌برداری است. KIGAM و موسسه مطالعات ژئولوژی ژاپن (GSJ) برای تفسیر بهتر دادهها، اكتشاف و حفاری در منطقه پوهانگ همایشی مشترك تحت عنوان «تكنیكهای ژئوفیزیك اكتشاف زمینگرمایی و تصویربرداری سطحی در مقر KIGAM در «دای جیون سیتی» در ۲۴-۲۳ سپتامبر ۲۰۰۳ ترتیب دادند. ۷۰ دانشمند و مهندس از دانشگاهها، موسسههای پژوهشی و شركتهای ساختمانی در این همایش شركت داشتند كه عمدتاً از كره بودند و در هیات ژاپنی شش متخصص ژئوفیزیك، یك زمین‌شناس متخصص زمین گرمایی و یك كارشناس حفاری حضور داشتند. به دنبال همایش بازدید دو روزهای از منطقه پوهانگ و كارهای انجام شده صورت پذیرفت. این همایش فرصت بزرگی برای برداشتن گامهای بعدی در زمینه تحقیقات تفصیلی مخازن زمین‌گرمایی پوهانگ و طرح ریزی فعالیتهای مشترك پژوهشی در آینده بود.
خانههای سنتی كرهای با یك سیستم گرمایشی پیچیده زیرزمینی به اسم «دوندول» گرم میشود. آنها با جریان دادن دود از كف در این جریان خانههای خود را گرم میكردهاند. حال در كره مدرن با ساختمان‌های چند طبقه سیستم‌های حرارت از كف وجود دارد اما این سیستمها به میزان زیادی برق یا گاز احتیاج دارند تا خانه گرم شود. كاربرد آب زمین‌گرمایی میتواند جایگزینی مناسب برای این سیستمهای پرمصرف گرمایشی (برق و گاز) باشد، باعث كاهش انتشار CO۲ شود و اتكاء به سوختهای فسیلی را كمتر كند. امید میرود پروژه نوآورانه KIGAM نخستین گام مهم در كاربرد انرژیهای زمین‌گرمایی در دهه آینده در كره باشد.

خبرنامه فصلی IGA : اكتبر- دسامبر ۲۰۰۵