ด้วยการปรับปรุงเทคโนโลยีระบบความร้อนใต้พิภพที่เพิ่มขึ้นความร้อนของโลกอาจกลายเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สำคัญ Flickr / xavierbt

ความร้อนใต้พิภพหมายถึง "ความร้อนของโลก" อย่างแท้จริง อุณหภูมิของโลกเพิ่มขึ้นเมื่อเราเจาะลึกเข้าไปในแกนกลางของมัน เราสามารถใช้ความร้อนนั้นเป็นพลังงานโดยการหมุนเวียนน้ำผ่านอ่างเก็บน้ำใต้ดินร้อนนำน้ำร้อนหรือไอน้ำขึ้นสู่ผิวน้ำ จากนั้นเราสามารถแปลงพลังงานในของเหลวร้อนเป็นพลังงานกลและไฟฟ้าที่พื้นผิวโดยใช้ เครื่องยนต์ความร้อน.

การลงทุนภาคเอกชนในการพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพของออสเตรเลียชะลอตัวลงหลังจากเริ่มต้นอย่างรวดเร็วเมื่อสิบปีที่แล้ว สิ่งนี้น่าจะดีขึ้นอีกเมื่อการพัฒนาใหม่นำศักยภาพเชิงพาณิชย์มาสู่ระบบความร้อนใต้พิภพที่ได้รับการปรับปรุง สิ่งเหล่านี้มีศักยภาพในการเติบโตอย่างทวีคูณและมีพลังมากมายสำหรับโลก

ระบบความร้อนใต้พิภพธรรมดา

ในปี 2010 โลกสร้าง 20 เทราวัตต์ชั่วโมง (TWh) ไฟฟ้าความร้อนใต้พิภพ ทั้งหมดนี้มาจากแหล่งข้อมูลทั่วไป สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นตามธรรมชาติโดยมีน้ำร้อนหรือไอน้ำไหลผ่านความร้อนจากหินหนืดและไหลผ่านหินที่ดูดซึมได้ พวกมันเกี่ยวข้องกับระบบภูเขาไฟและ จำกัด เฉพาะภูมิภาคที่มีภูเขาไฟที่ยังใช้งานอยู่หรือยังอ่อนอยู่

การใช้ทรัพยากรทั่วไปไม่ใช่เรื่องใหม่ ในปี 1904 พืชถูกสร้างขึ้นใน Larderelloอิตาลีเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนใต้พิภพ ตั้งแต่นั้นมาการติดตั้งพลังงานความร้อนใต้พิภพได้แพร่กระจายในอัตราคงที่ แต่ จำกัด เฉพาะทรัพยากรที่เข้าถึงได้ง่าย

ปรับปรุงระบบความร้อนใต้พิภพ

มีความร้อนใต้พิภพอีกรูปแบบหนึ่งที่มีอยู่มากมายและมีอยู่ทั่วไปทั่วโลก มันเกิดจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีโพแทสเซียมยูเรเนียมและทอเรียมทอเรียมที่พบในหินแกรนิตบางประเภท

ในหินแกรนิตในคูเปอร์แอเรียทางใต้ของประเทศออสเตรเลียมีความเข้มข้นของไอโซโทปที่ระดับการติดตาม ความร้อนถูกสร้างขึ้นในอัตราที่ต่ำมาก ในอัตราที่ต่ำเช่นนี้จะใช้เวลาเกือบหนึ่งล้านปีสำหรับมวลของหินแกรนิตเพื่อเพิ่มอุณหภูมิโดย 100 ° C ในช่วงเวลานั้นหินจะต้องคงสภาพเป็นฉนวนอย่างดีในระดับความลึกที่ยอดเยี่ยม

ในการเข้าถึงความร้อนลึกนี้ต้องเจาะอย่างน้อยสองหลุม น้ำเย็นถูกฉีดจากหลุมหนึ่งจะถูกทำให้ร้อนด้วยหินและสกัดจากบ่ออื่น โดยทั่วไปแล้วหลุมทั้งสองอยู่ห่างกัน 800 ถึง 1000 เมตร ในระบบดังกล่าวน้ำจะไหลจากบ่อน้ำหนึ่งไปยังอีกแห่งหนึ่งเฉพาะในกรณีที่หินระหว่างบ่อน้ำสามารถซึมผ่านได้อย่างเพียงพอ

ความสามารถในการซึมผ่านของหินธรรมชาติไม่สูงพอ แต่สามารถปรับปรุงได้ด้วยเทคนิคด้านวิศวกรรมน้ำมันและแก๊ส ระบบเหล่านี้เรียกว่า Enhanced Geothermal Systems (EGS)

การพัฒนา EGS เชิงพาณิชย์

กระแสไฟฟ้าจากระบบความร้อนใต้พิภพที่พัฒนาแล้วนั้นไม่สามารถแข่งขันได้ในเชิงต้นทุนเนื่องจากหลุมลึกนั้นมีราคาแพง เพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าเพียงพอที่จะจ่ายสำหรับหลุมและสำหรับอุปกรณ์พื้นผิว, น้ำร้อนจะต้องถูกนำไปยังพื้นผิวในอัตราที่ใกล้ 100 กิโลกรัม / วินาที หนึ่งในอัตราการไหลของ EGS ที่ดีที่สุดในโลกได้รับความสำเร็จจาก บริษัท Geodynamics ของออสเตรเลียและเป็นเพียงหนึ่งในสามของเป้าหมายนี้ แม้ว่านี่จะเป็นความสำเร็จที่สำคัญ แต่ก็ไม่เพียงพอที่จะทำให้การผลิตไฟฟ้าของ EGS มีการแข่งขันในเชิงพาณิชย์

เป็นไปได้ที่จะชดเชยอัตราการไหลต่ำเหล่านี้หากคุณสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของการแปลงพลังงานเป็นพลังงาน แต่การปรับปรุงในพื้นที่นี้ยังไม่ได้เห็นว่าการผลิตไฟฟ้ากลายเป็นการแข่งขันด้านต้นทุน

อัตราการไหลของ EGS ต้องเป็นสามเท่าก่อนที่กระแสไฟฟ้า EGS จะเป็นไปได้ในเชิงพาณิชย์ มันเป็น รายงานเมื่อเดือนธันวาคมที่แล้ว ว่าเทคนิคที่มีแนวโน้มสำหรับหลุมความร้อนใต้พิภพอาจได้รับการพัฒนาโดย บริษัท สหรัฐ AltaRock หากผลลัพธ์ที่ได้รับการยืนยันโดยการทดสอบเพิ่มเติมมันจะให้ลมหายใจใหม่สำหรับการพัฒนาความร้อนใต้พิภพ EGS ทั่วโลกและในประเทศออสเตรเลีย

แหล่งความร้อนใต้พิภพอื่น ๆ ของออสเตรเลีย

การแบ่งระหว่างระบบความร้อนใต้พิภพธรรมดาและแบบปรับปรุงเป็นสิ่งประดิษฐ์และทรัพยากรความร้อนใต้พิภพโลกที่เกิดขึ้นจริงครอบคลุมสเปกตรัมอย่างต่อเนื่องขยายจากน้ำพุร้อนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเพื่อระบบความร้อนใต้พิภพที่เพิ่มขึ้น

ผลล่าสุดแสดงให้เห็นว่าแม้ว่าออสเตรเลียจะไม่ใช่ประเทศที่เป็นภูเขาไฟ แต่ก็มีพื้นที่ที่แมกมาอยู่ใกล้ผิวน้ำเพื่อผลิตน้ำร้อนในหินตะกอน อุตสาหกรรมความร้อนใต้พิภพของออสเตรเลียเรียกสิ่งเหล่านี้ ชั้นหินอุ้มน้ำร้อน. พวกเขาคาดว่าจะมีการซึมผ่านของธรรมชาติสูงกว่า EGS แต่อาจจะไม่สูงเท่ากับระบบความร้อนใต้พิภพทั่วไป

ทั่วโลกมีงานประเภทนี้ไม่มากนัก แต่มีการพัฒนาใหม่ ๆ ในออสเตรเลียเช่นเดียวกับที่อื่น ๆ เช่น ตุรกี และ ทวีปอเมริกาใต้ กำกับที่ทรัพยากรดังกล่าว

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ในการเข้าถึงพลังงานความร้อนใต้พิภพเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องอาจมีผลกระทบเล็กน้อยต่อสภาพแวดล้อมในทันที ตามที่เห็นโดย ประสบการณ์ Paralanaอาจรู้สึกถึงแรงสั่นสะเทือนเล็กน้อยบนพื้นผิว แต่สิ่งเหล่านี้ไม่ถือเป็นความเสี่ยงที่สำคัญ พลังงานความร้อนใต้พิภพไม่ได้ใช้ น้ำอีกต่อไป กว่าการใช้พลังงานพลังงานความร้อนทดแทนอื่น ๆ นอกจากนี้การกระตุ้นการแตกหักที่ใช้ในโครงการ EGS ไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงสำหรับชั้นหินอุ้มน้ำผิวดินเนื่องจากอ่างเก็บน้ำ EGS มีความลึกมากและหลุมถูกผนึกในปลอกเหล็ก

ในแหล่งความร้อนใต้พิภพจากภูเขาไฟแบบดั้งเดิม ก๊าซที่ละลายออกสู่ชั้นบรรยากาศ อาจส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมในทันที นี่อาจเป็นอันตรายที่ร้ายแรงที่สุดที่เกี่ยวข้องกับพลังงานความร้อนใต้พิภพ แต่มีข้อ จำกัด เฉพาะแหล่งทรัพยากรทั่วไป (ไม่เกี่ยวข้องกับออสเตรเลีย) และควบคุมได้ง่าย

อนาคตของความร้อนใต้พิภพ

พื้นฐานสำหรับพลังงานความร้อนใต้พิภพมีความแข็งแกร่ง มันมีอยู่มากมาย - ทรัพยากรที่อยู่ภายใต้อ่างใหญ่ของอาร์เตส คาดว่าจะมีขนาดใหญ่พอ เพื่อส่งมอบการใช้พลังงานประจำปีของออสเตรเลียในปัจจุบันเป็นเวลา 6000 ปี เป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานหมุนเวียนไม่กี่แห่งที่สามารถทดแทนถ่านหินในฐานะเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเบสได้อย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ยังมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำมาก

ความล้มเหลวในการบรรลุการไหลที่เพียงพอนั้นเป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาเชิงพาณิชย์ แต่ปัญหานี้อาจแก้ไขได้ในอนาคตอันใกล้ หากเกิดเหตุการณ์เช่นนี้พลังงานความร้อนใต้พิภพอาจกลายเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีพลังงานทดแทนชั้นนำสำหรับปี 2020

เกี่ยวกับผู้เขียน

Hal Gurgenci ศาสตราจารย์วิศวกรรมเครื่องกล มหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

การเบิกถอน: แผนที่ครอบคลุมมากที่สุดที่เคยเสนอเพื่อย้อนกลับภาวะโลกร้อน

โดย Paul Hawken และ Tom Steyer
เมื่อเผชิญกับความกลัวและความไม่แยแสอย่างกว้างขวางกลุ่มนักวิจัยผู้เชี่ยวชาญและนักวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศได้มารวมตัวกันเพื่อเสนอชุดโซลูชั่นที่สมจริงและเป็นตัวหนาสำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หนึ่งร้อยเทคนิคและวิธีปฏิบัติมีอธิบายไว้ที่นี่ - บางคนรู้จักกันดี บางอย่างที่คุณอาจไม่เคยได้ยิน พวกเขามีตั้งแต่พลังงานสะอาดไปจนถึงการให้ความรู้แก่เด็กผู้หญิงในประเทศที่มีรายได้ต่ำถึงแนวทางการใช้ที่ดินที่ดึงคาร์บอนออกจากอากาศ การแก้ปัญหาที่มีอยู่เป็นไปได้ทางเศรษฐกิจและชุมชนทั่วโลกกำลังออกกฎหมายเหล่านี้ด้วยทักษะและความมุ่งมั่น วางจำหน่ายใน Amazon

การออกแบบโซลูชั่นภูมิอากาศ: คู่มือนโยบายสำหรับพลังงานคาร์บอนต่ำ

โดย Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
จากผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดขึ้นกับเราแล้วความจำเป็นในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกจึงเป็นเรื่องเร่งด่วน เป็นความท้าทายที่น่ากลัว แต่เทคโนโลยีและกลยุทธ์ที่จะตอบสนองมันมีอยู่ในปัจจุบัน นโยบายพลังงานชุดเล็ก ๆ ซึ่งได้รับการออกแบบและดำเนินการอย่างดีสามารถนำเราไปสู่อนาคตคาร์บอนต่ำได้ ระบบพลังงานมีขนาดใหญ่และซับซ้อนดังนั้นนโยบายพลังงานต้องเน้นและคุ้มค่า วิธีการขนาดเดียวที่เหมาะกับทุกคนจะไม่ทำให้งานสำเร็จลุล่วง ผู้กำหนดนโยบายต้องการทรัพยากรที่ชัดเจนและครอบคลุมซึ่งสรุปนโยบายด้านพลังงานที่จะมีผลกระทบมากที่สุดต่อสภาพภูมิอากาศในอนาคตของเราและอธิบายวิธีการออกแบบนโยบายเหล่านี้ให้ดี วางจำหน่ายใน Amazon

นี้ทุกอย่างเปลี่ยนแปลง: ทุนนิยมกับสภาพภูมิอากาศ

โดย Naomi Klein
In นี้ทุกอย่างเปลี่ยนแปลง นาโอมิไคลน์ให้เหตุผลว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศไม่ได้เป็นเพียงปัญหาอีกอย่างที่ต้องยื่นระหว่างภาษีและการดูแลสุขภาพ มันเป็นสัญญาณเตือนที่เรียกร้องให้เราแก้ไขระบบเศรษฐกิจที่ทำให้เราล้มเหลวในหลาย ๆ ด้าน ไคลน์อย่างพิถีพิถันสร้างกรณีสำหรับวิธีการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของเราอย่างหนาแน่นเป็นโอกาสที่ดีที่สุดของเราในการลดความไม่เท่าเทียมกันที่อ้าปากค้างพร้อมจินตนาการจินตนาการประชาธิปไตยที่แตกสลายของเราและสร้างเศรษฐกิจท้องถิ่นที่น่าเกรงขามของเรา เธอแสดงให้เห็นถึงความสิ้นคิดในเชิงอุดมการณ์ของผู้ปฏิเสธการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศความหลงผิดของศาสนพยากรณ์ที่จะเป็น geoengineers และความพ่ายแพ้อันน่าเศร้าของการริเริ่มสีเขียวที่สำคัญมากเกินไป และเธอแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าทำไมตลาดไม่ได้ - และไม่สามารถ - แก้ไขวิกฤติสภาพภูมิอากาศได้ แต่จะทำให้สิ่งต่าง ๆ แย่ลงด้วยวิธีการสกัดที่รุนแรงและเป็นอันตรายต่อระบบนิเวศมากขึ้นพร้อมกับระบบทุนนิยมจากภัยพิบัติอาละวาด วางจำหน่ายใน Amazon

จากสำนักพิมพ์:
การซื้อใน Amazon ไปเพื่อชดใช้ค่าใช้จ่ายในการนำคุณ InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, และ ClimateImpactNews.com ไม่มีค่าใช้จ่ายและไม่มีผู้โฆษณาที่ติดตามพฤติกรรมการท่องเว็บของคุณ แม้ว่าคุณจะคลิกที่ลิงค์ แต่อย่าซื้อผลิตภัณฑ์ที่เลือกเหล่านี้ แต่อย่างอื่นที่คุณซื้อในการเข้าชมครั้งเดียวกันบน Amazon จะจ่ายค่าคอมมิชชั่นให้เราเล็กน้อย ไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับคุณดังนั้นโปรดช่วยสนับสนุนด้วย นอกจากนี้คุณยังสามารถ ใช้ลิงค์นี้ ใช้กับ Amazon ได้ตลอดเวลาเพื่อให้คุณสามารถช่วยสนับสนุนความพยายามของเรา