مصادر الطاقة الحرارية الجوفية
من اين تاتي الطاقة الحرارية الجوفية
تأتي الطاقة الحرارية الجوفية من داخل الأرض والتي تعتبر أيضاً هي مصدر من مصادر الطاقة الحرارية الجوفية ، حيث تأتي الحرارة الجوفية من داخل الأرض ومن باطنها بالأخص، والتي تنتج عن طريق الانحلال الذي يحدث في الأنوية لبعض من العناصر، وتكون تلك العناصر مشعة وهذا الانحلال الذي يحدث يتم على أعماق بعيدة.
يسفر الإشعاع عن حالة انصهار للصخور ويصاحب ذلك حدوث البركان، مما يؤدي إلى ارتفاع الصخور عن موقعها حتى تصل إلى الطبقة العليا من سطح الأرض. تستغل الصخور الشقوق الموجودة في قشرة الأرض.
تعد مصادر الطاقة الحرارية الجوفية إجابة للسؤال الهام حول مصدر الطاقة الحرارية الجوفية، حيث تأتي هذه الطاقة من صخور باطن الأرض التي تحتوي على درجات حرارة شديدة الارتفاع، والتي يمكن أن تزود الكرة الأرضية بالطاقة الحرارية اللازمة لتوليد الكهرباء على المدى البعيد.
تُعَدُّ صخور المهل أو ما يُطلَق عليها اسم الصهارة، والتي تحتوي على مواد السيليكون والأكسجين، من مصادر الطاقة الحرارية، وتغطي هذه الصخور الأجزاء الأكبر من سطح الأرض، وتتميز بارتفاع درجات الحرارة الشديدة التي قد تصل إلى 1000 درجة مئوية.
لقد اكتشف الإنسان درجة الحرارة العالية في باطن الأرض عن طريق مناجم البحث التي يتم الوصول إليها بالحفر داخل باطن الأرض للحصول على المعادن، وكذلك من ينابيع المياه التي يتم العثور عليها وهي تنبع من باطن الأرض وتتميز بارتفاع درجة حرارتها.
قدم العلماء تحديدًا دقيقًا لطبقة الصخور التي تعتبر مصدر الطاقة الحرارية الجوفية، حيث اكتشفوا أن مصدر هذه الحرارة هو طبقة من طبقات الأرض تسمى طبقة الوشاح.
تعتبر الطاقة الشمسية بديلاً جيدًا لمصادر الطاقة الأخرى التي تسبب تلوثًا بيئيًا، حيث إنها لا تنتج أي تلوث على الإطلاق، وأي غازات سامة تنتج منها، فإن حجمها وأضرارها على البيئة لا يقارن بتلك التي ينتجها مصادر الطاقة الأخرى.
وبذلك يمكن اعتبار تلك الطاقة مصدرًا نظيفًا ومتجددًا للطاقة في حال توفر مصادر الطاقة الحرارية الجوفية، حيث لا يعتبر مصدرًا غير قابل للنفاذ، على الرغم من أنه غير متساوٍ على سطح الأرض لذا تم ذكره في حالة التوفر، بسبب وجود طبقات غير متساوية من الحرارة في كل مكان.
تعرف مصادر الطاقة الحرارية الجوفية باسم الطاقة الجيوحرارية، حيث يتم استخراجها من صخور وأعماق الأرض، وهي نوع من الطاقة يدرس باستمرار من قبل الدول التي تسعى للاستفادة منها وتفكر بشكل غير تقليدي وطموح، حيث تكون الحرارة الجوفية المنبعثة من الصخور، أما المياه فهي غير جوفية وتخزن من هطول الأمطار
تعريف الطاقة الحرارية الجوفية
يمكن تعريف الطاقة الحرارية الجوفية بأنها تلك الطاقة المستمدة من داخل حرارة باطن الأرض، حيث ينشأ القليل من تلك الحرارة من حرارة النواة الموجودة في الأرض والتي يطلق عليها (كور core) ، لكن ما يتولد عنها هو الجزء الأقل بكثير مما تنتجه الأرض من حرارة إذا من أين تأتي الطاقة الحرارية الجوفية
تأتي معظم الطاقة الحرارية في الأرض من عملية تحلل النظائر المشعة، ويحدث ذلك في الصخور والماء عند تحلل عناصر مثل البوتاسيوم 40 والثوريوم 232.
تقرير عن الطاقة الحرارية الجوفية
يمكن تقديم بعض المعلومات حول مصادر الطاقة الحرارية الجوفية وتوضيحها في تقرير، حيث تزداد استخدامات مصادر الطاقة الحرارية في السنوات الأخيرة بنسبة زيادة تصل إلى ثلاثة في المائة عن الأعوام السابقة.
فيما يتعلق بمصادر الطاقة الحرارية، فإنها تواجه بعض التحديات والفرص بشكل يساعد على زيادة الاستفادة من المياه الساخنة في باطن الأرض، والتي اتضح أن مصدرها ليس سطح الأرض بل مياه الأمطار المخزنة فيها.
تعد الطاقة الموجودة في باطن الأرض أو الطاقة الحرارية الجوفية مصدرا للطاقة طوال اليوم بدون انقطاع، وتعتبر بديلا مستداما وأقل تلوثا من مصادر الطاقة الأخرى. توفر منافسة جيدة لباقي المصادر في العديد من الدول، وتوفر طاقة نظيفة ومستدامة. ومع ذلك، لها قيود على الصعيد الآخر.
تعتبر القيود التي تؤثر على استخدام الطاقة الحرارية الجوفية للأرض من أهم العوامل، حيث تحتاج إلى تكاليف باهظة لتمديد الأنابيب تحت سطح الأرض واستخراجها، وبالرغم من توافرها واستمراريتها وقدرتها على توليد طاقة كافية للعالم لآلاف السنين، فإن تكلفتها تحد من استخدامها والاستفادة الكاملة منها. ويطلق عليها البعض “مميزات وعيوب الطاقة الحرارية الجوفية“، ولهذا السبب يسعى البنك الدولي للمساهمة في استخدامها
قدم البنك الدولي خطة مالية تهدف إلى استكشاف مصادر الطاقة الحرارية الجوفية وتطويرها من خلال الاستثمار والخدمات المالية والاستشارية، بالإضافة إلى تنمية المشاريع التي تستخدم هذه المصادر، وهذا ما تم تنفيذه في مشروع نيكاراجوا.
كما أن البنك الدولي يساند أكبر دولة لها إمكانيات على مستوى العالم في شأن مصادر الطاقة الحرارية الجوفية ، وهي دولة إندونيسيا ، تقلل من عملية التلوث البيئي الناتج عن استخدامها للفحم في توليد الكهرباء، و يحتاج العالم إلى ملاحظة أهم النتائج التي تخص الطاقة الحرارية الجوفية من محاولات واستكشافات تمت في السنوات الأخيرة ومنها:
- يُقدر بأن قدرة توليد الطاقة الكهربائية من الطاقة الحرارية الجوفية في العالم تتراوح بين 70 و80 واط، ولكن الكمية التي يتم استخدامها عمليًا على مستوى العالم تبلغ حوالي 15% فقط من الموجود، وبالتالي يُعادل ذلك حوالي 13 جيجاواط.
- يتطلب حفر استكشاف مصادر الطاقة الحرارية الجوفية تكلفة أولية عالية، والتي يمكن أن تصل إلى ما بين 20-30 مليون دولار أمريكي كحد أدنى لحملة استكشافية تشمل حفر 3-5 آبار حرارية في الأرض.
- إندونيسيا هي أكبر مورد يمكن الاعتماد عليه في مصادر الطاقة الحرارية الجوفية، حيث تمثل الطاقة الحرارية الجوفيةثاني أهم مصدر للطاقة بعد الطاقة الكهرومائية، وتوفر مصادر الطاقة الحرارية الجوفية بديلاً نظيفًا لتوليد الكهرباء، وتحرر إندونيسيا من استخدام الفحم كمصدر للطاقة.
استخدامات الطاقة الحرارية الجوفية
تتعدد استخدامات مصادر الطاقة الحرارية الجوفية، وخاصة في توفيرها كمصدر بديل نظيف للطاقة المستمدة من الفحم والبترول، مع تقليل أكبر للملوثات. وهي أيضًا مصدر متجدد لا ينضب، وهذا يجعلها واحدة من المسببات الرئيسية للاهتمام بالطاقة الحرارية الجوفية.
- يمكن عن طريق مصادر الطاقة الحرارية الجوفية تقديم التدفئة اللازمة للمنازل والبيوت بطريقة طبيعية وبشكل مباشر وذلك بعمل النوافذ في تصميم البيوت وأن يعتمد التصميم على استخدام النوافذ ذات المساحة الواسعة حتى تتمكن أشعة الشمس من الوصول مباشرة مع حرارة الأرض لإنتاج التدفئة المرغوبة.
- تزويد المحركات، سواء في السيارات أو القطارات، بالطاقة.
- توليد الطاقة الكهربائية اللازمة.
- التدفئة والتبريد.
- تستخدم أيضًا في التعدين وصهر المعادن وتشكيلها.