up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله انرژي زمين PDF
QR code - انرژي زمين

انرژي زمين

انرژي زمين گرمايي

۱) انرژي زمين گرمايي چيست؟
۲) استفاده از انواع انرژيهاي نو چه مزيتهايي را در بر خواهد داشت؟
۳) کاربردهاي انرژي زمين گرمايي را نام ببريد؟
۴) تا ريخچه استفاده از انرژي زمين گرمايي در دنيا چگونه است؟
۵) تا ريخچه توسعه استفاده از انرژي زمين گرمايي در ايران چيست؟
۶) پتانسيل هاي انرژي زمين گرمايي در کدام بخشهاي ايرا ن قرار داردو بر چه اساسي انتخاب شده اند ؟
۷) ميزان فعاليت جهاني در توسعه منابع زمين گرمايي چگونه است(سرمايه گزاري و حجم فعاليتها)؟
۸) مشکلات و موانع اجرايي در ايران براي توسعه منابع زمين گرمايي چيست؟
۹) شواهد وجود منابع زمين گرمايي در ايران چيست؟
۱) انرژي زمين گرمايي چيست؟
در حقيقت زمين منبع عظيمي از انرژي حرارتي مي باشد. هر چه به اعماق زمين نزديکتر مي شويم حرارت آن افزايش مي يابد بطوريکه اين حرارت در هسته زمين به بيش از پنج هزار درجه سانتيگراد مي رسد. اين حرارت به طريقه هاي متفاوتي از جمله فورانهاي آتشفشاني، آبهاي موجود در درون زمين و يا بواسطه خاصيت رسانايي از بخش هايي از زمين به سطح آن هدايت مي شود. در يک سيستم زمين گرمايي حرارت ذخيره شده در سنگها و مواد مذاب اعماق زمين بواسطه يک سيال حامل به سطح زمين منتقل مي شود. اين سيال عمدتاً نزولات جوي مي باشد که پس از نفوذ به اعماق زمين و مجاورت با سنگهاي داغ حرارت آنها را جذب نموده و در اثر کاهش چگالي مجدداً به طرف سطح زمين صعود مي نمايد و موجب پيدايش مظاهر حرارتي مختلفي از قبيل چشمه هاي آب گرم، آبفشانها و گل فشانها در نقاط مختلف سطح زمين مي گردد.
۲) استفاده از انواع انرژيهاي نو چه مزيتهايي را در بر خواهد داشت؟
استفاده از انواع پتانسيل موجود براي تامين نياز رو به رشد انرژي بالفعل نمودن تمام پتانسيل هاي منطقه اي براي تامين کالاي انرژي به صورت منطقه اي (Distributed Generation) توجه به توسعه پايدار و گذار از توسعه مرسوم (توجه به فاکتورهاي زيست محيطي) استفاده از پتانسيل هاي تجديد شونده براي توليد انرژي بدست اوردن فن اوري پايه مورد نياز و عدم تکيه بر سوختهاي فسيلي به عنوان تنها منبع توليد انرژي بهره بردراي از انرژي زمين گرمايي برخلاف ساير انرژيهاي تجديدپذير محدود به فصل، زمان و يا شرايط خاصي نبوده و بدون وقفه قابل بهره برداري مي باشد.
همچنين قيمت تمام شده توليد برق در نيروگاههاي زمين گرمايي با برق توليدي از ساير نيروگاههاي متعارف (سوخت فسيلي) قابل رقابت بوده و حتي از انواع ديگر انرژيهاي نو به مراتب ارزانتر است. از اينرو طي سه دهه اخير نصب نيروگاههاي زمين گرمايي در جهان از رشد و توسعه چشم گيري برخوردار بوده است.
۳) کاربردهاي انرژي زمين گرمايي را نام ببريد؟
استفاده از انرژي زمين گرمايي به دو بخش عمده توليد برق، و استفاده مستقيم از انرژي حرارتي طبقه بندي مي گردد. استفاده از انرژي زمين گرمايي براي توليد برق بطور کلي در نيروگاههاي زمين گرمايي از انرژي سيال خروجي از چاههاي حفر شده جهت به چرخش درآوردن توربو ژنراتورها و در نتيجه توليد برق استفاده مي کنند. منابع زمين گرمايي با دماي بيش از ۱۵۰ درجه سانتيگراد جهت توليد برق اقتصادي مي باشند. استفاده مستقيم به معناي بهره برداري بدون واسطه، از انرژي حرارتي سيالات زمين گرمايي است.
بطور کلي مخازن زمين گرمايي با دماي بين ۶۵ تا ۱۵۰ درجه سانتيگراد براي توليد برق (نيروگاه) داراي توجيه اقتصادي نمي باشد. در اين موارد از اين انرژي حرارتي آن بصورت مستقيم استفاده مي شود.
کاربردهاي استفاده مستقيم از انرژي زمين گرمايي عبارتند از:
▪ ايجاد استخرهاي شنا و مراکز آب درماني،
▪ گرمايش ساختمانها،
▪ استفاده هاي کشاورزي (زراعت گلخانه اي و دامداريها) پرورش آبزيان،
▪ فرايندهاي صنعتي وذوب برف در معابر.
۴) تا ريخچه استفاده از انرژي زمين گرمايي در دنيا چگونه است؟
ايتاليا بعنوان اولين کشور جهان مي باشد که در سال ۱۹۰۴ ميلادي توانست با استفاده از انرژي زمين گرمايي برق توليد نمايد. اين کشور هم اکنون با توان توليد معادل ۸۰۰ مگاوات برق از جمله کشورهاي پيشرو در اين صنعت مي باشد.
پس از جنگ جهاني دوم، در سال ۱۹۵۸ نيوزلند بعنوان دومين کشورفعال در اين زمينه اقدام به توليد نيروي برق با استفاده از انرژي زمين گرمايي نمود. که اينک معادل ۴۵۰ مگاوات ظرفيت نيروگاههاي نصب شده زمين گرمايي در اين کشور مي باشد. در حال حاضر بيش از ۲۰ کشور جهان با نصب نيروگاههاي زمين گرمايي از اين منبع عظيم انرژي براي توليد برق استفاده مي نمايند که مجموع ظرفيت نصب شده بالغ بر ۸۴۰۰ مگاووات مي باشد.
▪ آمريکا با ۲۲۰۰ مگاوات
▪ فيليپين با ۱۹۰۰ مگاوات
▪ ايتاليا با ۸۰۰ مگاوات
▪ مکزيک با ۷۵۰ مگاوات
▪ اندونزي با ۶۰۰ مگاوات
▪ ژاپن با ۵۵۰ مگاوات
▪ نيوزلند با ۴۵۰ مگاوات
▪ ايسلند با ۱۷۰ مگاوات
علاوه بر آن بيش از (۶۴ کشور بر مبناي اطلاعات سال ۲۰۰۵) کشور جهان با مجموع ظرفيت نصب شده بيش از ۲۷۸۰۰ مگاوات حرارتي، از انرژي زمين گرمايي در مواردي از قبيل تأمين گرمايش فضاهاي اداري و مسکوني پرورش آبزيان و محصولات کشاورزي گلخانه اي استخرهاي (آبدرماني) و مراکز جذب توريست بهره برداري مي نمايند.
۵) تا ريخچه استفاده از انرژي زمين گرمايي در ايران چيست؟
در کشور ما ايران از سال ۱۳۵۴ و بمنظور شناسايي پتانسيل هاي منبع انرژي زمين گرمايي مطالعات گسترده اي توسط وزارت نيرو با همکاري مهندسين مشاور ايتاليايي ENEL در نواحي شمال و شمال غرب ايران در محدوده اي به وسعت ۲۶۰ هزار کيلومتر مربع آغاز گرديد. نتيجه اين تحقيقات مشخص نمود که مناطق سبلان، دماوند، خوي، ماکو و سهند با مساحتي بالغ بر ۳۱ هزار کيلومتر مربع جهت انجام مطالعات تکميلي و بهره برداري از انرژي زمين گرمايي مناسب مي باشند.
در همين راستا برنامه اکتشاف، مشتمل بر بررسيهاي زمين شناسي، ژئوفيزيک و ژئوشيميايي برنامه ريزي شد.
در سال ۱۳۶۱ با پايان يافتن مطالعات اکتشاف مقدماتي در هر يک از مناطق ذکر شده، نواحي مستعد با دقت بيشتري شناسايي شده و در نتيجه در منطقه سبلان: نواحي مشکين شهر، سرعين و بوشلي، در منطقه دماوند ناحيه: نونال، در منطقه ماکو- خوي نواحي: سياه چشمه و قطور و در منطقه سهند پنج ناحيه کوچکتر جهت تمرکز فعاليتهاي فاز اکتشاف تکميلي انتخاب شدند.
پس از يک وقفه نسبتاً طولاني و با هدف فعال نمودن مجدد طرح، گزارشهاي موجود مجدداً در سال ۱۳۶۹ توسط کارشناسان UNDP بازنگري شده و منطقه زمين گرمايي مشکين شهر بعنوان اولين اولويت جهت ادامه مطالعات اکتشافي معرفي شد. علاوه بر مناطق ياد شده اخيراً توسط سازمان انرژيهاي نو ايران ۱۰ پتانسيل جديد و مستعد ديگر در نواحي مرکزي و جنوب کشور در غالب طرح پتانسيل سنجي انرژي زمين گرمايي ايران شناسايي شده است که طرح اکتشافي آنها در دست تهيه است.
در اولويت اول به منظور ادامه مطالعات قبلي و تکميل نمودن فاز اکتشاف در ناحيه مشکين شهر در سال ۱۳۷۴ کارشناسان معاونت امور انرژي وزارت نيرو با هدف نصب اولين نيروگاه زمين گرمايي در کشور برنامه فاز اکتشاف تکميلي را تهيه و بخش مطالعات سطح الارضي شامل عمليات ژئوفيزيکي، زمين شناسي و بررسيهاي ژئوشيميايي و ماهواره اي با اعتباري معادل ۸۲۶ هزار دلار آغاز گرديد اين مطالعات توسط مهندسين مشاور کينگستون موريسون از کشور نيوزلند و با مديريت سازمان انرژيهاي نو ايران طي سال ۱۳۷۷ به انجام رسيد که حاصل اين مطالعات منجر به تخمين درجه حرارت احتمالي مخزن در حد۲۴۰ درجه سانتيگراد و تعيين نقاط حفاريهاي اکتشافي در دامنه هاي شمالي سبلان مشرف به جنوب شهرستان مشکين شهر گرديد. با هدف دستيابي به نقاط حفاري و آماده سازي سايتهاي حفاري و همچنين ساخت تجهيزات مربوط به تست چاهها، شرکت مشانير به منظور تهيه نقشه هاي اجرايي و سپس نظارت بر مراحل ساخت بعنوان مشاور و ناظر ايراني برگزيده شده و پيمانکاران مورد نياز نيز از طريق برگزاري مناقصات انتخاب شدند و در نتيجه با اعتباري بالغ بر ۲۰ ميليارد ريال کار ترميم راه مشکين شهر به موئيل به طول ۱۶ کيلومتر و احداث جاده هاي دسترسي از روستاي موئيل به سايتهاي حفاري به طول ۹ کيلومتر، ترميم و احداث چند دهانه پل- احداث کمپ مرکزي شامل سوله هاي نگهداري تجهيزات و مواد مصرفي حفاري و کمپ رفاهي جهت اسکان پرسنل در سايت، احداث سه سکوي حفاري و تأسيسات آبرساني شامل ايستگاه پمپاژ، مخزن ذخيره آب با گنجايش ۵ هزار متر مکعب و خط لوله انتقال آب به طول ۷ کيلومتر و همچنين ساخت تجهيزات و ادوات مربوط به آزمايش چاهها طي سالهاي ۱۳۷۹ تا ۱۳۸۱ به اجرا درآمد.
همزمان بمنظور انتخاب پيمانکار براي انجام حفاريهاي اکتشافي طي يک مناقصه بين المللي شرکت ملي حفاري ايران بعنوان پيمانکار حفاري انتخاب شد. عمليات اجرايي حفر اولين چاه اکتشافي زمين گرمايي ايران به عمق سه هزار متر آبانماه ۱۳۸۱ آغاز و با نظارت مهندسين مشاور SkM از نيوزلند و تحت بدترين شرايط جوي و دماي ۳۰ درجه سانتيگراد زير صفر در طول زمستان ادامه يافت.
عمليات حفاري اولين چاه در پايان ارديبهشت ماه سال ۱۳۸۲ خاتمه يافت و طي مدت ۱۸ ماه حفاريهاي اکتشافي شامل سه حلقه چاه اکتشافي عميق با عمق ۳۲۰۰متر، ۳۱۷۶ و ۲۲۶۰ مترو دو حلقه چاه تزريقي با عمق حدود ۶۵۰ متر به پايان رسيد. پس از به پايان رسيدن عمليات حفاري، تجهيزات فلزي تست جريان چاه در محل مورد نظر نصب گرديد و در تاريخ ۹ ۳ ۸۳ عمليات تست اولين چاه زمين گرمايي کشور آغاز گرديد. نتايج تست به شرح ذيل مي باشد. تست دومين چاه زمين گرمايي نيز در تاريخ ۱۷ ۶ ۸۳ انجام شد.
همزمان با کليه فعاليتهاي ذکر شده سازمان انرژيهاي نو ايران با همکاري سازمان بهره وري انرژي ايران، ضمن تجهيز آزمايشگاه و ايستگاه پايش صحرايي، مطالعات سيستماتيک و گسترده اي را جهت پايش محيط زيست منطقه و کنترل اثرات زيست محيطي ناشي از اجراي طرح انجام داد.
از بدو فعال شدن مجدد طرح، در سال ۱۳۷۴ در جهت تأمين اهداف پروژه و بومي نمودن دانش در زمينه کاربرد انرژي زمين گرمايي تاکنون بيش از ۱۵ کارشناس ايراني در دانشگاه سازمان ملل در کشور ايسلند و مرکز آموزش سازمان ملل در نيوزيلند تربيت شده و يا در حال آموزش مي باشند پس از پايان يافتن تست چاهها اطلاعات مورد نياز جهت انجام مدلسازي و مطالعات مهندسي مخزن و در نتيجه برآورد پتانسيل حرارتي مخزن زمين گرمايي در منطقه مشکين شهر فراهم خواهد شد و در نهايت مطالعات امکان سنجي طرح ضمن ارائه طرح توسعه و بهره برداري از ميدان زمين گرمايي سبلان ادامه خواهد يافت. اميد است ضمن دستيابي به نتايج مثبت در حفاريهاي اکتشافي و همچنين تأمين اعتبارات مورد نياز جهت ادامه طرح شاهد نصب و راه اندازي اولين نيروگاه زمين گرمايي کشور در اين منطقه باشيم.
۶) پتانسيل هاي انرژي زمين گرمايي در کدام بخشهاي ايرا ن قرار داردو بر چه اساسي انتخاب شده اند ؟
پتانسيل انرژي زمين گرمايي در ايران بر اساس مطالعات انجام شده در بيش از ۱۰ منطقه شناسايي شده است.اين مناطق بر اساس ميزان فعاليتهاي تکتونيکي، ميزان چشمه هاي آب گرم و ظهورهاي سطح الارضي و ساير شواهد زمين شناسي شناسايي شده اند.بر اساس گزارش ارائه شده توسط (سازمان انرژي هاي نو ايران ، ۱۳۷۷) اين مناطق به شرح زير مي باشند.
▪ منطقه تفتان – بزمان
▪ منطقه نايبند
▪ منطقه بيرجند – فردوس
▪ منطقه تکاب - هشترود
▪ منطقه خور – بيابانک
▪ منطقه اصفهان – محلات
▪ منطقه رامسر
▪ منطقه بندرعباس – ميناب
▪ منطقه بوشهر – کازرون
▪ منطقه لار – بستک
۷) ميزان فعاليت جهاني در توسعه منابع زمين گرمايي چگونه است (سرمايه گزاري و حجم فعاليتها)؟
براساس اطلاعات جمع آوري شده از گزارشات و مقالات بيست و سه کشور جهان ارائه شده در کنفرانس جهاني زمين گرمايي در سال ۲۰۰۰ ژاپن، مجموعاً مبلغ ۸۴۱ ميليون دلار در دنيا براي توسعه طرحهاي زمين گرمايي هزينه شده است براساس گزارشات سال ۲۰۰۰، دوکشور سوئيس با ۲۳۰ ميليون دلار و کره با ۲۶۷ ميليون دلار سرمايه گذاري مجموعاً بيش از نيمي از مبلغ ياد شده را در سرمايه گذاري کرده اند.براساس اين گزارشات مجموعه ۱۰۲۸ حلقه چاه جديد در سراسر دنيا حفر شده است. که روسيه ۳۰۶ حلقه چاه و ايسلند با ۲۴۱ حلقه بيشترين تعداد چاه حفر شده را دارند.
۸) مشکلات و موانع اجرايي در ايران براي توسعه منابع زمين گرمايي چيست؟
جايگاه واقعي فاکتورهاي زيست محيطي در نظام توليدي درايران مشخص نشده است. اگر چه تلاشهاي بسياري براي روشن ساختن اولويت انرژي پاک بر انواع ديگر انرژي صورت گرفته اما دست آوردها ناچيز بوده است. تغيير نظام انرژي متکي به سوخت خيلي ارزان با جايگاه تثبيت شده خود مستلزم اراده مديران کلان جامعه است.متأسفانه تا زماني که مشکل حاصل از سوخت فسيلي به مرز نابودي آشکار محيط زيست نرسد نمي توان توجه همه جانبه اي را براي حمايت از آن جلب نمود . همچنين قيمت پايين سوخت فسيلي در کشور ما و تکيه بر منابع عظيم آن توجه استراتژيک به مبحث انرژي را کم رنگ نموده است.
۹) شواهد وجود منابع زمين گرمايي در ايران چيست؟
موقعيت قرارگيري ايران در مرزهاي تکتونيکي از نيروي عظيم نهفته در کالبد ايران حکايت دارد. فشار صفحه قاره اي عربستان و صفحه اقيانوس هند از سوي ديگر باعث تغيير شکلهاي وسيعي در ايران شده است. منطقه زاگرس چين خورده، و راندگي آن شواهد سطحي عظيم اين نيروها هستند. قرار گرفتن در کمربند تکتونيکي حاشيه صفحات باعث شده است که گستره ايران از لحاظ زمين ساختاري بسيار فعال باشد. حضور در کمربند آتشفشاني و زلزله حضور پتانسيل هاي متعدد زمين گرمايي را قطعي مي سازد. با رجوع به فعاليتهاي آتشفشاني، ماگماتيسم و مرور شواهد و ظهورهاي سطح الارضي چشمه هاي آب گرم و گل فشانها و خروج گازها و بررسي زونهاي آلتراسيون ناشي از عملکرد آبهاي گرم بر اين گمان صحه نهاده است.
در قالب شاخصهاي فوق در بسياري از مناطق ايران مي توان آنوماليهاي زمين گرمايي دال بر وجود پتانسيلهاي بالاي زمين گرمايي را دنبال کرد و با بررسي هاي ساختارشناسي و زمين شناسي منطقه اي نظير ظهورهاي سطحي (چشمه هاي آبگرم)، زونهاي آلتراسيون، محل درزه ها و گسلها ،بررسي هاي چينه شناسي تکميلي در مورد پتانسيل هر منطقه گزارشهاي تفصيلي و جامعي تهيه نمود.

تغييرات آب و هوايي زمين عصر يخبندان در خلال تاريخ، آب و هواي زمين بار ها دستخوش تغييرات اساسي شده است. بين ۸۰۰ تا ۶۰۰ ميليون سال پيش در طي دوره اي به ...

● مقدمه زمين ، سومين سياره نزديک به خورشيد و بزرگترين سياره در ميان سيارات دروني است. ساختار دروني زمين مثل ساير سيارات دروني از يک هسته داخلي و يک هس ...

تعريف: بنا به تعريف انجمن زمين شناسي مهندسي(IAEG)، زمينلغزش عبارتست از جابجايي به سمت پايين توده اي از مواد بر روي يك شيب طبقه بندي زمينلغزش ها: در سا ...

حرکت و جابجايي بخشي از مواد دامنه در امتداد يک سطح گسيختگي مشخص را «لغزش» مي ناميم. در لغزشهاي دامنه اي تغيير شکل از نوع «برش ساده» است. لغزش انواع مخ ...

نيلز بور (۱۹۶۲-۱۸۸۵)، از بنيانگذاران فيزيك كوانتوم، در مورد چيزي كه بنيان گذارده است، جمله اي دارد به اين مضمون كه اگر كسي بگويد فيزيك كوانتوم را فهمي ...

● نظريه انفجار بزرگ در حال حاضر تنها توضيح ارائه شده درباره منشأ جهان مي باشد که بطور گسترده پذيرفته شده است. انفجار بزرگ ، بسيار پر انرژي و پر حرارات ...

دوگانه بودن خواص نور ، يكي از مهم ترين عامل جذب ديگران به خود بوده است . الكترون ها نيز همانند نور داراي خواص موجي و مادي مي باشند ، هنگامي كه الكترون ...

عليرغم پيشرفت همه جانبه علوم و فنون هسته اي در طول نيم قرن گذشته، هنوز اين تکنولوژي در اذهان عمومي ناشناخته مانده است. وقتي صحبت از انرژي اتمي به ميان ...

دانلود نسخه PDF - انرژي زمين