Energie obsažená v útrobách země. Geotermální energie země

S rozvojem a formováním společnosti začalo lidstvo hledat stále modernější a zároveň ekonomičtější způsob získávání energie. Za tímto účelem se dnes stavějí různé stanice, ale současně se široce využívá energie obsažená v útrobách země. Jak to vypadá? Pokusíme se pochopit.

Geotermální energie

Z názvu je již jasné, že reprezentuje teplo vnitřek země. Pod zemskou kůrou je vrstva magmatu, což je ohnivě kapalná křemičitá tavenina. Podle výzkumu je energetický potenciál tohoto tepla mnohem vyšší než energie světových zásob zemního plynu a ropy. Magma - lava listy na povrchu. A největší aktivita je pozorována v těch vrstvách země, na kterých se nacházejí hranice tektonických desek, a také tam, kde je zemská kůra charakterizována jemností. Geotermální energie země se získává takto: lávy a vodní zdroje planety jsou v kontaktu, v důsledku čeho se voda začíná ostře ohřívat. To vede k erupci gejzíru, tvorbě takzvaných horkých jezer a podmořských proudů. To znamená, že právě ty jevy přírody, jejichž vlastnosti jsou aktivně využívány jako nevyčerpatelný zdroj energie.

Umělé geotermální zdroje

Energie obsažená ve střevách země musí být používána kompetentně. Například existuje myšlenka na vytvoření podzemních kotlů. Chcete-li to provést, musíte vrtat dvě studny dostatečné hloubky, které budou připojeny níže. To znamená, že prakticky v každém rohu země je možné získat průmyslovou geotermální energii: jednou studenou vodou bude čerpána do nádrže a druhou horkou vodou nebo párou bude vytěžena. Umělé zdroje tepla budou přínosné a racionální, pokud vyrobené teplo přinese více energie. Steam může být směrován na turbogenerátory, které generují elektřinu.

Samozřejmě, že vybrané teplo je jen zlomek toho, co je k dispozici v obchodě. Mělo by se však pamatovat na to, že hluboké teplo bude neustále doplňováno procesy radioaktivní rozpad, komprese hornin, rozvrstvení podloží. Jak říkají odborníci, zemská kůra hromadí teplo, jehož celkové množství je 5000 krát více než výhřevnost všech nerostných surovin země jako celku. Ukazuje se, že provozní doba takových uměle vytvořených geotermálních stanic může být neomezená.

Zdroje funkcí

Geysery jsou zdroji energie na Zemi, jejichž zvláštnosti spočívají v tom, že v určitých časových intervalech vrčí vroucí vodu. Po erupci se bazén stává bez vody, na jeho spodním konci je vidět kanál, který se hluboko vpustí do země. Gejzíry jako zdroje energie se používají v oblastech jako Kamčatka, Island, Nový Zéland a Severní Amerika, a v některých dalších oblastech se vyskytují také jediné gejzíry.

Odkud pochází energie?

Ucpaná magma se nachází velmi blízko zemského povrchu. Vyvíjí plyny a páry, které vznikají a procházejí prasklinami. Smíchané s podzemními vodami způsobují jejich ohřev, sami se mění na horkou vodu, ve které se rozpouští mnoho látek. Taková voda je přidělena k povrchu země v podobě různých geotermálních zdrojů: horké prameny, minerální prameny, gejzíry a tak dále. Podle vědců jsou horlivé útvary země jeskyně nebo komory spojené pasážemi, prasklinami a kanály. Jsou plné podzemních vod a nedaleko od nich jsou středy magmatu. Tímto přirozeným způsobem se vytváří tepelná energie země.

Elektrické pole Země

Existuje další alternativní zdroj energie v přírodě, který se vyznačuje obnovitelností, ekologickou čistotou, snadnou obsluhou. Až dosud se tento zdroj studoval a nepoužívá se v praxi. Takže potenciální energie Země leží ve svém elektrickém poli. Získání energie tímto způsobem je možné na základě studia základních zákonů elektrostatiky a vlastností elektrického pole Země. Ve skutečnosti, naše planeta z hlediska elektrického - to je sférický kondenzátor, nabitý na 300.000 voltů. Jeho vnitřní sféra má negativní náboj a vnější - ionosféra - je pozitivní. Atmosféra Země je izolátor. Prostřednictvím ní dochází k konstantnímu proudění iontových a konvekčních proudů, které dosahují síly tisíců ampérů. Potenciální rozdíl mezi deskami však neklesá.

To naznačuje, že v přírodě existuje generátor, jehož úkolem je neustále naplňovat úniky nábojů z kondenzátorových desek. V roli takového generátoru se objevuje magnetické pole Země, které rotuje s naší planety v proudu slunečního větru. Energii magnetického pole lze dosáhnout pouze připojením generátoru energie k tomuto generátoru. K tomu musíte provést spolehlivou zemnící instalaci.

Obnovitelné zdroje

Vzhledem k tomu, že populace naší planety stále roste, potřebujeme více a více energie k zajištění obyvatelstva. Energie obsažená v útrobách země může být velmi odlišná. Například existují obnovitelné zdroje: větrné, solární a vodní. Odlišují se v ekologické čistotě, a proto mohou být použity bez obav z poškození životního prostředí.

Energie vody

Tato metoda byla používána po mnoho staletí. Dnes je vybudováno velké množství přehrad, nádrží, ve kterých je voda využívána k výrobě elektrické energie. Podstata působení tohoto mechanismu je jednoduchá: pod vlivem toku řeky se kola turbín otáčí, resp. Energie vody se mění na elektrickou energii.

Dnes existuje velké množství vodních elektráren, které přeměňují energii proudění vody na elektřinu. Zvláštností této metody je, že vodní zdroje jsou obnovovány, proto mají takové návrhy nízkou cenu. Proto i přes to, že výstavba vodní elektrárny probíhá již delší dobu a samotný proces je velmi nákladný, přesto jsou tato zařízení značně prospěšná z odvětví elektřiny náročných na elektřinu.

Energie slunce: moderní a slibná

Solární energie se získává pomocí solárních panelů, avšak moderní technologie umožňují využívat nové metody. Největší na světě solární elektrárny je systém postavený na divočině Kalifornie. Plně poskytuje energii pro 2 000 domů. Projekt funguje následovně: ze zrcadel odráží sluneční paprsky, které jsou přenášeny do centrálního kotle vodou. Smaží se a promění v páru a otáčí turbínou. To je zase spojeno s elektrickým generátorem. Vítr lze také použít jako energii, kterou nám Země dává. Vítr fouká plachty, otáčí mlýny. A nyní s ní můžete vytvořit zařízení, která budou generovat elektrickou energii. Otáčením nožů větrného mlýna pohání turbínový hřídel, který je zase připojen k elektrickému generátoru.

Vnitřní energie Země

Vyšlo se z několika procesů, z nichž hlavní jsou akrece a radioaktivita. Podle vědců vznikla Země a její hmota během několika miliónů let a stalo se to kvůli vzniku planety. Zůstaly spolu, resp. Hmotnost Země se zvětšovala. Poté, co naše planeta začala mít moderní hmotu, ale stále postrádala atmosféru, meteor a těla asteroidů se jí neomezovaly. Tento proces je přesně nazýván akrecí a vedl k tomu, že byla přidělena významná gravitační energie. A čím větší těla zasáhla planetu, tím více energie se uvolnilo ve vnitrozemí Země.

Tato gravitační diferenciace vedla k tomu, že se látky začaly oddělovat: těžké látky se prostě utopily a plicy a těkavé látky se vznášely. Diferenciace také ovlivnila dodatečné rozdělení gravitační energie.

Atomová energie

Použití zemské energie může nastat mnoha způsoby. Například pomocí konstrukce jaderných elektráren, když se tepelná energie uvolní v důsledku rozpadu nejmenších částic hmoty atomů. Hlavním palivem je uran, který je obsažen v zemské kůře. Mnozí věří, že je to nejslibnější způsob, jak získat energii, ale její aplikace zahrnuje řadu problémů. Za prvé, uran vyzařuje záření, které zabíjí všechny živé organismy. Navíc, pokud tato látka vstoupí do půdy nebo do atmosféry, nastane skutečná katastrofa způsobená člověkem. Smutné následky černobylské katastrofy, které zažíváme dnes. Nebezpečí spočívá ve skutečnosti, že radioaktivní odpady mohou ohrozit celý život po velmi dlouhou dobu po tisíce let.

Nový čas - nové nápady

Lidé tam samozřejmě nezastaví, a každý rok se stále více pokusů o nalezení nových způsobů získání energie. Pokud se energie zemského tepla dostává poměrně jednoduše, pak některé metody nejsou tak jednoduché. Například jako zdroj energie je zcela možné použít biologický plyn, který se získává při hnilobním odpadu. Může být použita pro vytápění rodinných domů a topných vod.

Stále rostou přílivové elektrárny, kdy se na ústí nádrží nacházejí přehradní hráze a turbíny, které jsou aktivovány přílivem a proudy a vyrábí se elektřina.

Při spalování odpadků získáváme energii

Jiným způsobem, který je v Japonsku již používán, je vytvořit spalovny. Jsou nyní postaveny v Anglii, Itálii, Dánsku, Německu, Francii, Nizozemsku a USA, ale pouze v Japonsku byly tyto podniky používány nejen pro svůj účel, ale i pro elektřinu. Místní rostliny spálí 2/3 všech odpadků, zatímco rostliny jsou vybaveny parními turbínami. Proto dodávají okolní oblasti teplo a elektřinu. Současně je mnohem výhodnější vybudovat takový podnik než vybudovat kogenerační jednotku.

Slibnější je vyhlídka na využití zemského tepla, kde jsou soustředěny sopky. V takovém případě nebude nutné hluboko vrtat Zemi, protože již v hloubce 300-500 metrů bude teplota alespoň dvojnásobkem bodu varu vody.

Existuje také způsob, jak získat elektřinu jako vodíková energie. Vodík - nejjednodušší a nejlehčí chemický prvek - lze považovat za ideální palivo, protože je tam, kde je voda. Pokud spalujete vodík, můžete získat vodu, která se rozkládá na kyslík a vodík. Samotný plamen vodíku je neškodný, to znamená, že nebude škodit životnímu prostředí. Zvláštností tohoto prvku je, že má vysokou výhřevnost.

Co je v budoucnu?

Samozřejmě, že energie magnetického pole Země nebo energie získané v jaderných elektrárnách nemůže zcela uspokojit všechny potřeby lidstva, které rostou s každým rokem. Odborníci se však domnívají, že neexistuje žádný důvod pro to, protože palivové zdroje planety stále chybí. Kromě toho se využívá stále více nových zdrojů, které jsou šetrné k životnímu prostředí a jsou obnovitelné.

Problém znečištění životního prostředí zůstává a roste katastrofálně rychlý. Množství škodlivých emisí odpadá, resp. Vzduch, který dýcháme, je škodlivý, voda má nebezpečné nečistoty a půda je postupně vyčerpána. Proto je tak důležité, aby byl fenomén, jako je energie v Zemi, studován včas, aby se našly způsoby, jak snížit požadavky na ekologické palivo a aktivnější využívání netradičních zdrojů energie.