Енергия, която се съдържа в земните недра. Геотермалната енергия на Земята

С развитието и формирането на обществото човечеството започва да търси все по-модерни и в същото време икономически начини за получаване на енергия. За тази цел днес се изграждат различни станции, но в същото време енергията, която се съдържа в земните недра, се използва широко. Как изглежда? Нека се опитаме да разберем.

Геотермална енергия

Вече е ясно от заглавието, че то представлява топлината на земния интериор. Под земната кора има слой магма, който е огнено-течна силикатна стопилка. Според изследването енергийният потенциал на тази топлина е много по-висок от енергията на запасите от природен газ в света, както и от петрола. Магма - лава листа на повърхността. А най-голямата активност се наблюдава в онези слоеве на земята, на които се намират границите на тектонските плочи, а също така и там, където земната кора се характеризира с финес. Геотермалната енергия на Земята се получава, както следва: лавата и водните ресурси на планетата са в контакт, в резултат на което водата започва да се нагрява рязко. Това води до изригването на гейзера, образуването на т.нар. Горещи езера и подводни течения. Тоест именно тези явления на природата, чиито свойства се използват активно като неизчерпаем източник на енергия.

Изкуствени геотермални източници

Енергията, съдържаща се в червата на земята, трябва да се използва компетентно. Например има идея за създаване на подземни котли. За да направите това, трябва да пробиете два кладенчета с достатъчна дълбочина, които ще бъдат свързани по-долу. Това означава, че практически във всеки ъгъл на земята е възможно да се получи геотермална енергия по индустриален начин: чрез една добре студена вода ще бъде изпомпана в резервоара и през втората - гореща вода или пара ще бъде извлечена. Изкуствените източници на топлина ще бъдат полезни и рационални, ако произведената топлина дава повече енергия. Парата може да бъде насочена към турбогенератори, които ще генерират електроенергия.

Разбира се, избраната топлина е само част от това, което се предлага в общите магазини. Но трябва да се помни, че дълбоката топлина ще бъде непрекъснато запълнена поради процеси радиоактивно разпадане, компресиране на скалите, стратификация на подпочвените слоеве. Както казват експертите, земната кора се натрупва топлина, чиято обща сума е 5000 пъти повече от калоричността на всички минерални ресурси на Земята като цяло. Оказва се, че работното време на такива изкуствено създадени геотермални станции може да бъде неограничено.

Източници на функции

Гейзерите са източници на енергия на Земята, чиито особености са, че те разпръскват врящата вода с определени интервали. След изригването басейнът става без вода, на дъното му може да видите канал, който се влива дълбоко в земята. Гейзерите като източници на енергия се използват в региони като Камчатка, Исландия, Нова Зеландия и Северна Америка, а в някои други области се откриват и единични гейзери.

Откъде идва енергията?

Оцерената магма се намира много близо до земната повърхност. Той отделя газове и пари, които се издигат и преминават през пукнатините. Смесени с подземните води, те водят до нагряване, те самите се превръщат в топла вода, в която се разтварят много вещества. Такава вода се разпределя на повърхността на земята под формата на различни геотермални източници: горещи извори, минерални извори, гейзери и т.н. Според учените горещите черва на земята са пещери или камери, свързани с пасажи, пукнатини и канали. Те са пълни с подземни води, а не далеч от тях са центровете на магмата. По такъв естествен начин се формира топлинната енергия на земята.

Електрическото поле на Земята

Съществува и друг алтернативен източник на енергия в природата, който се отличава с възобновяемост, екологична чистота, лекота на използване. До този момент обаче този източник се проучва само и не се използва на практика. Така че, потенциалната енергия на Земята е в нейното електрическо поле. Получаването на енергия по този начин е възможно въз основа на проучване на основните закони на електростатиката и особеностите на електрическото поле на Земята. Всъщност, нашата планета по отношение на електричеството - това е сферичен кондензатор, зареден на 300 000 волта. Вътрешната му сфера има отрицателен заряд, а външната - йоносферата - е положителна. Атмосферата на Земята е изолатор. Чрез него има постоянен поток от йонни и конвективни токове, които достигат сила на много хиляди ампера. Потенциалната разлика между плочите обаче не намалява.

Това предполага, че в природата има генератор, чиято роля е непрекъснато да запълва изтичането на заряди от кондензаторните плочи. В ролята на такъв генератор се появява магнитното поле на Земята, въртящо се с нашата планета в потока на слънчевия вятър. Енергията на магнитното поле може да се постигне само чрез свързване на генератора на енергия към този генератор. За да направите това, трябва да извършите надеждна инсталация за заземяване.

Възобновяеми източници

Тъй като населението на нашата планета постоянно расте, ние се нуждаем от повече и повече енергия за осигуряване на населението. Енергията, която се съдържа в земните недра, може да бъде много различна. Например има възобновяеми източници: вятър, слънчева енергия и вода. Те се различават по екологична чистота и поради това могат да се използват без опасност от увреждане на околната среда.

Енергия на водата

Този метод се използва от много векове. Днес са изградени голям брой язовири, резервоари, в които се използва вода за генериране на електрическа енергия. Същността на действието на този механизъм е проста: под влияние на потока на реката колелата на турбините се въртят, съответно енергията на водата се превръща в електрическа.

Днес има голям брой водноелектрически централи, които превръщат енергията на водния поток в електричество. Особеността на този метод е, че хидроенергийните ресурси се подновяват, като такива дизайни имат ниска себестойност. Ето защо, независимо от факта, че изграждането на водноелектрическата централа продължава от известно време, а самият процес е много скъп, все пак тези съоръжения значително се възползват от индустрията, която се нуждае от електроенергия.

Енергията на слънцето: модерна и обещаваща

Слънчевата енергия се получава с помощта на слънчеви панели, но съвременните технологии позволяват използването на нови методи за това. Най-големият в света слънчева електроцентрала е система, изградена в пустинята на Калифорния. Тя изцяло осигурява енергия за 2000 къщи. Дизайнът работи както следва: от огледалата се отразяват лъчите на слънцето, които се изпращат до централния бойлер с вода. Той кипи и се превръща в пара, като върти турбината. Той от своя страна е свързан с електрически генератор. Вятърът може да се използва и като енергията, която Земята ни дава. Вятърът издухва платната, върти мелниците. И сега с него можете да създадете устройства, които ще генерират електрическа енергия. При завъртането на лопатките на вятърната мелница той задвижва турбинен вал, който от своя страна е свързан с електрически генератор.

Вътрешната енергия на Земята

Това се дължи на няколко процеса, главните от които са натрупване и радиоактивност. Според учените образуването на Земята и нейната маса се е състояло в продължение на няколко милиона години и това се случило поради формирането на планетите. Те се залепват заедно, съответно масата на Земята става все по-голяма. След като нашата планета започна да има съвременна маса, но все още й липсваше атмосферата, метеорните и астероидните тела паднаха безпрепятствено. Този процес се нарича точно натрупване и той е довел до факта, че е определена значителна гравитационна енергия. И колкото по-големи са телата на планетата, толкова повече енергия се освобождава във вътрешността на Земята.

Тази гравитационна диференциация е довела до факта, че веществата започнали да се разделят: тежките вещества просто се удавили, а белите дробове и летливите вещества се изливали. Диференциацията оказва влияние и върху допълнителното разпределение на гравитационната енергия.

Атомна енергия

Използването на земната енергия може да се осъществи по много начини. Например, използвайки изграждането на атомни електроцентрали, когато топлинната енергия се отделя поради разпадането на най-малките частици от атомите. Основното гориво е уран, който се съдържа в земната кора. Мнозина смятат, че това е най-обещаващият начин за получаване на енергия, но прилагането му включва редица проблеми. Първо, уранът излъчва радиация, която убива всички живи организми. Освен това, ако това вещество навлезе в почвата или в атмосферата, тогава ще настъпи истинско бедствие, предизвикано от човека. Тъжните последици от катастрофата в Чернобил, която изпитваме днес. Опасността се крие във факта, че радиоактивните отпадъци могат да застрашат живота през много, много дълъг период от хиляди години.

Новото време - нови идеи

Разбира се, хората не спират там и всяка година се правят все повече опити да се намерят нови начини за получаване на енергия. Ако енергията на земната топлина се получи сравнително просто, тогава някои методи не са толкова прости. Например, като източник на енергия, напълно е възможно да се използва биологичен газ, който се получава при гниене на отпадъци. Той може да се използва за отопление на къщи и отоплителна вода.

Все по-често се изграждат приливни електроцентрали, при които се поставят язовири и турбини през устията на резервоари, които се активират съответно от приливи и отливи и се произвежда електричество.

Изгаряне на боклука, получаваме енергия

Друг начин, който вече се използва в Япония, е да се създаде инсталации за изгаряне. Те са построени в Англия, Италия, Дания, Германия, Франция, Холандия и САЩ, но само в Япония тези предприятия са били използвани не само за целта, но и за електроенергия. Местните инсталации изгарят 2/3 от всички отпадъци, а заводите са оборудвани с парни турбини. Съответно те доставят околните райони с топлина и електричество. В същото време е много по-изгодно да се изгради такова предприятие, отколкото да се изгради централа за КПТЕ.

По-обещаващо е перспективата да се използва топлината на Земята, където се концентрират вулканите. В този случай няма да е необходимо да пробивате Земята твърде дълбоко, тъй като вече на дълбочина от 300-500 метра температурата ще бъде най-малко два пъти по-висока от температурата на кипене на водата.

Съществува и такъв начин за получаване на електричество като водородна енергия. Водородът - най-простият и най-лек химически елемент - може да се счита за идеално гориво, защото там има вода. Ако изгаряте водород, можете да получите вода, която се разлага на кислород и водород. Самият пламък на водорода е безвредно, т.е. няма да навреди на околната среда. Особеността на този елемент е, че той има висока калоричност.

Какво е в бъдеще?

Разбира се, енергията на магнитното поле на Земята или тази, получена в атомните електроцентрали, не може напълно да задоволи всички нужди на човечеството, които растат с всяка изминала година. Експертите обаче твърдят, че няма причина да се опита, тъй като ресурсите на планетата все още липсват. Освен това се използват все повече и повече нови източници, екологосъобразни и възобновяеми.

Проблемът със замърсяването на околната среда остава и нараства катастрофално бързо. Количеството на вредните емисии изгасва, респ. Въздухът, който дишаме, е вредно, водата има опасни примеси и почва постепенно се изчерпва. Ето защо е толкова важно да се проучи своевременно явлението като енергия в земните недра, за да се намерят начини за намаляване на изискванията за органични горива и за по-активно използване на нетрадиционни източници на енергия.