Альтернативная энергетика

Нетрадиционные возобновляемые источники энергии

Источники тепла в недрах земли. Геотермальные ресурсы земли

В соответствии с современными представлениями выделение теплоты в недрах Земли связано с совокупностью следующих процессов.

1.         Радиоактивный распад элементов: элементы с периодом полураспа

да, меньшим периода формирования Земли, распались при первоначаль

ном разогреве планетного вещества; распад долгоживущих элементов про

должается в настоящее время. Общее количество теплоты, выделившейся за

счет радиоактивного распада, оценивается в (0,6-2,0)-1031 Дж.

2.         Воздействие притяжения Солнца и Луны, приводящее к земным при

ливам и торможению Земли. За счет этого фактора за время существования

Земли выделилось до 30% теплоты радиогенного происхождения.

3.         Гравитационная деформация материала Земли с образованием

плотного ядра и менее плотной оболочки вызвала (по оценкам) выделе

ние (1,5-2,0)- Ю31 Дж теплоты.

4.         Тектонические процессы, вызывающие вертикальные и горизон

тальные смещения крупных блоков земной коры и ее упругие деформа

ции, приводят к ежегодному выделению 3-1018 Дж теплоты.

5.         Предполагается, что химические превращения а недрах Земли мог

ли привести к выделению 1,2-1031 Дж теплоты.

В центре Земли температура находится в пределах 4000-5000 К, в магматических очагах, сравнительно близких к поверхности, достигает 1200-1500 К. Плотность теплового потока из внутренних областей Земли к ее поверхности в среднем составляет 6-Ю-3 Вт/м2. Этому соответствует температурный градиент около 30 К/км. В районах молодых складчатых областей тепловой поток может доходить до 0,3 Вт/м2 при температурном градиенте 200 К/км и более.

Геотермальные ресурсы земли

Геотермальные ресурсы классифицируются по четырем группам:

1)         месторождения сухого пара - ресурсы сравнительно легко осваиваются, но встречаются редко;

2)         месторождения влажного пара - распространены в большей степени, однако при освоении возникают проблемы, связанные с коррозией и повышенным содержанием солей;

3)         горячая вода - ресурсы большие, используются главным образом для отопления в тепличном хозяйстве;

4)         теплота сухих горных пород - ресурсы большие, однако технология использования находится в ранней стадии освоения.

По характеру скопления термальные воды делят на трещинно-жильные и пластовые. Трещинно-жильные термальные воды встречаются в горно-складчатых областях и характеризуются локальными выходами термальных источников и парогидротерм с температурой до 370 К и выше.

Пластовые термальные воды зале- тают в пределах континентальных платформ, краевых прогибов и горных впадин. Такие бассейны могут занимать площади в сотни тысяч и миллионы квадратных километров.)

По "степени минерализации различают:] термальные воды с низкой минерализацией (до 10 г/л), которые могут использоваться без предварительной подготовки; термальные воды со средней минерализацией (10-35 г/л), требующие очистки; термальные воды с высокой термализацией (35-200 г/л и более), которые могут использоваться в двухконтурных схемах.

В относительно небольшом количестве в парогидротермах преобладает пар с температурой более 500 К, в остальных системах вода.

Данные по геотермальным ресурсам и их практическому освоению представлены на

'Активное использование геотермальных ресурсов может оказывать неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Основными негативными факторами являются: повышенный уровень шума на выходе из скважины; загрязнение водоемов при сбросе в них термальных вод с повышенным содержанием солей; загрязнение окружающего воздуха попутными газами (bhS, СШ, NH4); тепловое загрязнение окружающей среды; повышение влажности воздуха за счет испарения в градирнях.

Во многих странах проводятся исследовательские работы, направленные на очищение окружающей среды от последствий эксплуатации геотермальных месторождений. Разрабатываются звукогасители, методы закачки использованной воды в пласт, методы предотвращения выброса вредных газов.