آیا حفاری ژئوترمال می تواند آتشفشان ها را فعال کند؟
دستگاه های حفاری ژئوترمال یا زمین گرمایی برای دستیابی به حرارت تولید شده از ماگما، صدها متر زمین را حفر می کنند اما آیا حفاری در مناطق آتشفشانی کار خطرناکی نیست؟
استفاده از حرارت مرکزی زمین به عنوان یک منبع انرژی نیازمند حفاری تا اعماق پوسته زمین، آن هم بیشتر در نواحی آتشفشانی است؛ یعنی جایی که ماگمای مذاب قرمز نزدیک به سطح زمین قرار گرفته است. هر چند به نظر کار خطرناکی می آید اما این حفاری ها ارتباطی با فعالیت آتشفشانی زمین ندارد.
یکی از دلایل بی خطر بودن این کار آن است که مهندسان هرگز با فاصله بسیار نزدیک به یک حفره ماگما، حفاری نمی کنند. آنها به آب های گرمی علاقه مند هستند که در فاصله ای ایمن از مواد مذاب یافت می شوند. آب از عمق زمین استخراج می شود تا انرژی اش را در سطح زمین آزاد کند؛ یا به صورت گرمایش محلی در منازل یا راه انداختن توربینی که برق تولید می کند.
دلیل مهم دیگر برای بی خطر بودن این کار آن است که مقدار انرژی حرارتی موجود در ماگما بسیار بیشتر از میزان انرژی مورد برداشت دستگاه های حفاری ژئوترمال است. کارشناسان معتقدند 47 تراوات انرژی از طریق پوسته زمین به بیرون منتقل می شود که بخشی از آن از گرمای اصلی درون زمین ناشی می شود و بخشی دیگر ناشی از تجزیه عناصر رادیواکتیو نظیر اورانیوم، رادیوم، توریم و پتاسیم است. امروزه فقط 0.009 تراوات انرژی از طریق روش های ژئوترمال در سراسر زمین مصرف می شود. به گفته زمین شناسان این مقدار اندک انرژی مصرف شده اثری بر فعالیت آتشفشان ها ندارد.
تغییر انرژی مصرفی به انرژی زمین گرمایی در بعضی کشورها مانند ایسلند، آمریکای جنوبی غربی، فیلیپین، مکزیک و ایتالیا رو به رشد است. در این کشورها دمای پوسته زمین با افزایش عمق آن بسیار سریع افزایش می یابد و به همین دلیل دستیابی به انرژی گرمایی زمین آسان است.
مطابق با شماره های تصویر:
- بالا کشیدن حرارت: حرارت آب داغ از طریق یک چاه به بالا پمپ می شود.
- مایع تبخیر می شود: آب داغ برای تبخیر ایزوبوتان استفاده می شود.
- بخار، توربین را به کار می اندازد: ایزوبوتان بخار شده یک توربین را با فشار بالا به کار می اندازد. توربین آهنرباها را در یک سیم پیچ الکتریکی حرکت می دهد و در یک ژنراتور، برق تولید می کند. برق از طریق شبکه برای مصرف کنندگان توزیع می شود.
- بخار سرد می شود: یک سیستم سرمایشی بخار ایزوبوتان را سرد کرده و به حالت مایع اولیه بر می گرداند.
- آب سرد دوباره گرم می شود: آب گرمای خود را از دست داده و به درون زمین هدایت می شود تا از نو گرم شود.
منابع
مقاله علمی و آموزشی «آیا حفاری ژئوترمال می تواند آتشفشان ها را فعال کند؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد.
