انرژی پاک در اعماق خاک

انرژی زمین گرمایی یا ژئوترمال, از حرارت درون زمین به دست می آید در طول عمر زمین, مقدار زیادی انرژی حرارتی در هسته زمین ذخیره شده است با نزدیک تر شدن به هسته زمین, میزان حرارت تا ۴۰۰۰ درجه سانتی گراد افزایش می یابد در عمق ۷۰ کیلومتری زمین , تفتال مذاب با مخلوطی از انواع کانی های مذاب در حال گردش وجود دارد معمولاً در طبقات رسوبی به ازای هر صد متر افزایش عمق, به طور متوسط ۳ درجه به دمای زمین افزوده می شود

بشر تاکنون موفق به دستیابی مستقیم به حرارت هسته زمین نشده ولی در استفاده از مراکز انرژی پرحرارت موجود در اعماق نزدیک تر به سطح زمین موفق بوده است. در این مراکز، آب های داغ ذخیره می شوند و از طریق لایه سنگ های نفوذ ناپذیر به سطح زمین رخنه می کنند و چشمه های آب گرم را تشکیل می دهند. در بعضی از مناطق با حفر چاه می توان به آب گرم و بخار دست یافت. از حرارت زمین گرمایی برای گرمایش مکان ها و محله های مسکونی، مصارف صنعتی و تولید برق استفاده می کنند. در سال ۱۹۰۴، نخستین بار در شهر لاردرلوی ایتالیا از انرژی زمین گرمایی برای تولید برق استفاده شد. پیشروان استفاده از انرژی ژئوترمال ایتالیا، زلاندنو، آمریکا، فرانسه ، ژاپن ، ایسلند و مجارستان هستند. در ایران امکان استفاده از منابع انرژی زمین گرمایی در مناطق دماوند ، سبلان ، ماکو ، خوی و سهند وجود دارد.در حال حاضر ، میزان تولید برق از انرژی ژئوترمال ۱/۰ درصد کل انرژی جهان است. در سال ۱۹۹۶ کل ظرفیت نصب شده انرژی زمین گرمایی در ۵۲ کشور جهان به ۶۵۰۰ مگاوات برق (Mwe) رسید و جمع برق تولیدی، افزون بر ۳۸ هزار گیگاوات ساعت (GWH) شد. هزینه تولید برق از انرژی زمین گرمایی ۲۵ تا۳۰ درصد کمتر از هزینه تولید برق از زغال سنگ، نفت یا انرژی هسته ای است. در سال ۱۹۷۸ هزینه تولید هر بشكه نفت۲۱ دلار تخمین زده شد؛ در حالی که موسسه تحقیقاتی استانفورد آمریکا این هزینه را ۳۵ دلار هر بشکه برآورد می کند. کارشناسان انرژی زمین گرمایی، هزینه استفاده از انرژی زمین گرمایی را معادل هزینه تولید برق آبی برآورد می کنند. منابع زمین گرمایی «نیمه گرمایی»، «خیلی گرم» و « فشرده» هستند. نخستین چاه های ژئوترمال در سال ۱۹۱۹ در ژاپن و در سال ۱۹۲۱ در کالیفرنیا حفر شدند. هم اکنون ایسلند در حال ساخت یک پایگاه هیدروژنی با بهره گیری از ذخایر عظیم انرژی هیدرولیک (آب – برق) و زمین گرمایی است. ساخت این تاسیسات، الگویی برای تولید هیدروژن به روش الکترونیکی از آب که یک انرژی پاک و تجدیدپذیر است. آمریکا منابع عظیم ژئوترمال دارد که از مناطق آتشفشانی این کشور تهیه می شود. مناطق ساحلی اقیانوس آرام و کشورهای حاشیه آن و جزیره هاوایی، بزرگ ترین منابع انرژی ژئوترمال دنیا هستند. در حال حاضر، بزرگ ترین نیروگاه ژئوترمال دنیا در «گی ستر» کالیفرنیا و جزیره آتشفشانی «کیلائوآ» در هاوایی قرار دارند،اما تنها ۶/۰ درصد از برق تولید شده را در برمی گیرند. انرژی ژئوترمال از آب موجود در لایه های درونی زمین که در مناطق بسیار گرم قرار دارند، استخراج می شود. بخار موجود در سفره های زیر زمینی پس از رسیدن به سطح زمین می توانند توربین های تولید كننده نیروی ژنراتورهای برق را به حرکت در آورند. البته باید توجه داشت که تمام نقاط گرم زمین سفره های آب گرم ندارند. برای استخراج و دست یابی به گرمای صخره های درون زمین باید دو یا چند حفره در سطح زمین ایجاد کرد. سپس برای نفوذ به درون سنگ ها باید مته های بادی را با فشار زیاد به کارانداخت تا سنگ ها شکسته شوند. آنگاه درون سوراخ های ایجاد شده در سنگ ها مایعی تزریق می شود تا گرما به سطح زمین منتقل شود. این مایع تزریق شده می تواند آب یا حتی هوا باشد که پس از بازگشت از زمین بسیار گرم می شود. هم اکنون میزان ذخایر ژئوترمال کره زمین نزدیک به ۱۵ هزار بار بیش از ذخایر شناخته شده نفت است. این رقم بسیار سرگیجه آور است و به راحتی می تواند مشکلات انرژی آینده را حل کند.