Yer haroratidan foydalanish: Butun dunyoda geotermal energiya qoʻllanilishini tushunish

Yerning ichki haroratidan olinadigan geotermal energiya qayta tiklanuvchi quvvatning muhim va tobora hayotiy manbai hisoblanadi. Quyosh yoki shamol energiyasidan farqli o'laroq, geotermal resurslar nisbatan barqaror va 24/7 mavjud bo'lib, ishonchli asosiy energiya manbai bo'lib xizmat qiladi. Ushbu blog posti geotermal energiyaning butun dunyo bo'ylab turli xil qo'llanilishini o'rganib chiqadi va uning yanada barqaror energetik kelajakka hissa qo'shish salohiyatini yoritadi.

Geotermal energiya nima?

Geotermal energiya — bu Yer qa'ridagi issiqlikdir. Bu issiqlik sayyoramizning shakllanishidan va Yer yadrosidagi radioaktiv parchalanishdan kelib chiqadi. Yer yadrosi (taxminan 5,200°C) va uning yuzasi o'rtasidagi harorat gradyenti tashqariga uzluksiz issiqlik oqimini yaratadi. Bu issiqlik juda katta bo'lsa-da, unga har doim ham osonlik bilan erishib bo'lmaydi. Ba'zi hududlarda geologik sharoitlar geotermal resurslarni yer yuzasiga yaqinroq joylashtiradi, bu esa ularni iqtisodiy jihatdan foydalanish uchun qulay qiladi. Bunday hududlar ko'pincha vulqon faolligi, tektonik plitalar chegaralari va gidrotermal tizimlar bilan bog'liq.

Geotermal resurslarning turlari

Geotermal resurslar harorati va mavjudligiga qarab farqlanadi, bu esa ulardan foydalanish uchun qo'llaniladigan texnologiyalarni belgilaydi. Asosiy turlari quyidagilardan iborat:

Yuqori haroratli resurslar: Odatda vulqon faol hududlarda uchraydigan bu resurslar (150°C dan yuqori) elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun idealdir.
O'rtacha haroratli resurslar: Bu resurslar (70°C dan 150°C gacha) binar siklli elektr stansiyalari yordamida elektr energiyasi ishlab chiqarish yoki markazlashtirilgan isitish va sanoat jarayonlari kabi to'g'ridan-to'g'ri foydalanish uchun ishlatilishi mumkin.
Past haroratli resurslar: 70°C dan past bo'lgan resurslar binolarni isitish va sovutish uchun geotermal issiqlik nasoslari, akvakultura va issiqxonalarni isitish kabi to'g'ridan-to'g'ri foydalanish uchun eng mos keladi.
Kengaytirilgan Geotermal Tizimlar (EGS): EGS issiq, quruq jinslarda suv yuborish orqali sun'iy geotermal rezervuarlar yaratishni o'z ichiga oladi, bu esa jinsni yorib, issiqlikni chiqarib olishga imkon beradi. Ushbu texnologiya geotermal energiya mavjudligini sezilarli darajada kengaytirish salohiyatiga ega.

Geotermal energiyaning qo'llanilishi

Geotermal energiya keng ko'lamli qo'llanilish imkoniyatlarini taqdim etadi, bu ham elektr energiyasi ishlab chiqarishga, ham to'g'ridan-to'g'ri isitish va sovutishga hissa qo'shadi.

1. Elektr energiyasi ishlab chiqarish

Geotermal elektr stansiyalari yer osti rezervuarlaridan olingan bug' yoki issiq suvdan foydalanib, generatorlarga ulangan turbinalarni aylantiradi va elektr energiyasi ishlab chiqaradi. Geotermal elektr stansiyalarining uchta asosiy turi mavjud:

Quruq bug' stansiyalari: Bu stansiyalar turbinalarni aylantirish uchun to'g'ridan-to'g'ri geotermal rezervuarlardan olingan bug'dan foydalanadi. Bu geotermal elektr stansiyasining eng oddiy va iqtisodiy jihatdan eng samarali turidir. Misol: AQShning Kaliforniya shtatidagi Geysers.
Tez bug'lanishli stansiyalar: Yuqori bosimli issiq suv idishda bug'ga aylantiriladi va keyin bu bug' turbinalarni aylantirish uchun ishlatiladi. Bu geotermal elektr stansiyasining eng keng tarqalgan turidir. Misol: Islandiya va Yangi Zelandiyadagi ko'plab geotermal stansiyalar.
Binar siklli stansiyalar: Geotermal rezervuardan olingan issiq suv pastroq qaynash nuqtasiga ega bo'lgan ikkilamchi suyuqlikni isitish uchun ishlatiladi. Bug'langan ikkilamchi suyuqlik turbinalarni harakatga keltiradi. Binar siklli stansiyalar tez bug'lanishli stansiyalarga qaraganda pastroq haroratli geotermal resurslardan foydalanishi mumkin. Misol: AQShning g'arbiy qismidagi va Turkiyadagi ko'plab geotermal stansiyalar.

Global misollar:

Islandiya: Geotermal energiya bo'yicha dunyo yetakchisi bo'lgan Islandiya o'z elektr energiyasining taxminan 25 foizini ishlab chiqaradi va uylarining qariyb 90 foizini geotermal resurslar yordamida isitadi. Nesjavellir Geotermal Elektr Stansiyasi issiqlik va elektr energiyasini birgalikda ishlab chiqaruvchi (CHP) stansiyaning yorqin namunasidir.
Filippin: Filippin dunyodagi eng yirik geotermal energiya ishlab chiqaruvchilari qatoriga kiradi va o'zining vulqon faolligidan foydalanib, elektr energiyasining muhim qismini ishlab chiqaradi.
Indoneziya: Indoneziya Tinch okeani Olov halqasi bo'ylab joylashganligi sababli katta geotermal salohiyatga ega. Hukumat qazib olinadigan yoqilg'iga bo'lgan bog'liqlikni kamaytirish uchun geotermal rivojlanishni faol ravishda rag'batlantirmoqda.
Keniya: Keniya Afrikada geotermal energiyani rivojlantirish bo'yicha yetakchi bo'lib, Olkariya Geotermal Elektr Stansiyasi majmuasi kabi muhim loyihalarga ega.
Amerika Qo'shma Shtatlari: AQSh asosan g'arbiy shtatlarda joylashgan katta geotermal quvvatga ega. Kaliforniyadagi Geysers geotermal maydoni dunyodagi eng yirik geotermal elektr ishlab chiqarish majmuasidir.
Yangi Zelandiya: Yangi Zelandiya o'zining geotermal resurslaridan elektr energiyasining muhim qismini ishlab chiqarish uchun foydalanadi, bunda Vayrakey Geotermal Elektr Stansiyasi kabi stansiyalar muhim rol o'ynaydi.

2. To'g'ridan-to'g'ri foydalanish sohalari

Geotermal energiya elektr energiyasiga aylantirilmasdan to'g'ridan-to'g'ri isitish va sovutish maqsadlarida ham ishlatilishi mumkin. Bu qo'llanilishlar, ayniqsa geotermal resurslarga yaqin joylashgan bo'lsa, elektr energiyasi ishlab chiqarishga qaraganda ko'pincha energiya samaradorligi yuqori va tejamkorroqdir.

Markazlashtirilgan isitish: Geotermal suv to'g'ridan-to'g'ri binolarga isitish maqsadida quvurlar orqali yuboriladi. Bu Islandiya, Fransiya va geotermal resurslarga ega bo'lgan boshqa mamlakatlarda keng tarqalgan amaliyotdir. Misol: Fransiyaning Parij shahrida yirik miqyosdagi geotermal markazlashtirilgan isitish tizimi mavjud.
Geotermal issiqlik nasoslari (GIN): GINlar yer yuzasidan bir necha metr pastdagi doimiy haroratdan foydalanib, binolarni isitish va sovutishni ta'minlaydi. Ular juda energiya tejamkor va dunyoning deyarli hamma joyida ishlatilishi mumkin. GINlar butun dunyo bo'ylab turar-joy va tijorat binolari uchun tobora ommalashib bormoqda.
Qishloq xo'jaligida qo'llanilishi: Geotermal energiya issiqxonalarni isitish, ekinlarni quritish va akvakultura havzalarini isitish uchun ishlatilishi mumkin. Bu hosildorlikni oshirishi va yetishtirish mavsumlarini uzaytirishi mumkin. Misol: Islandiyadagi geotermal issiqxonalarda turli xil meva va sabzavotlar yetishtiriladi.
Sanoatda qo'llanilishi: Geotermal energiya oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash, sellyuloza va qog'oz ishlab chiqarish, minerallarni qazib olish kabi turli sanoat jarayonlarida ishlatilishi mumkin.
Spa va dam olish maskanlari: Geotermal issiq buloqlar asrlar davomida cho'milish va dam olish uchun ishlatilgan. Ko'pgina mamlakatlarda geotermal turizm sanoati rivojlangan. Misol: Yaponiya va Islandiyadagi ko'plab issiq buloq kurortlari.

Global misollar:

Klamat Folls, Oregon, AQSh: Binolar va korxonalarni isitish uchun geotermal energiyadan foydalanadigan markazlashtirilgan isitish tizimiga ega.
Melksham, Buyuk Britaniya: Yangi turar-joy majmualarida yer manbali issiqlik nasoslarining tobora ko'proq qo'llanilishi.
Keniyaning Nayvasha ko'li mintaqasi: Gul yetishtirish uchun issiqxonalarni isitish kabi bog'dorchilikda geotermal energiyadan foydalanadi.

3. Kengaytirilgan Geotermal Tizimlar (EGS)

EGS texnologiyasi issiq, quruq jinslar mavjud bo'lgan, ammo tabiiy gidrotermal aylanish uchun yetarli o'tkazuvchanlikka ega bo'lmagan hududlarda geotermal salohiyatni ochishga qaratilgan. EGS yer ostiga suv yuborish orqali yoriqlar hosil qilish va o'tkazuvchanlikni oshirishni o'z ichiga oladi, bu esa issiqlikni chiqarib olishga imkon beradi. Ushbu texnologiya butun dunyo bo'ylab geotermal resurslarning mavjudligini sezilarli darajada kengaytirish salohiyatiga ega.

Qiyinchiliklar va imkoniyatlar:

Texnik qiyinchiliklar: EGS loyihalari yoriqlar yaratish va saqlash, suv oqimini nazorat qilish va sun'iy seysmiklikni boshqarish bilan bog'liq texnik muammolarga duch keladi.
Iqtisodiy qiyinchiliklar: EGS loyihalari burg'ulash va gidravlik yorish zarurati tufayli an'anaviy geotermal loyihalarga qaraganda odatda qimmatroqdir.
Potentsial foydalari: EGS ilgari geotermal rivojlanish uchun yaroqsiz deb hisoblangan hududlarda katta geotermal resurslarga kirish imkoniyatini taqdim etadi.

4. Geotermal issiqlik nasoslari (GIN) – Keng tarqalishi va global o'sishi

Geotermal issiqlik nasoslari (GIN), shuningdek, yer manbali issiqlik nasoslari sifatida ham tanilgan, yer yuzasidan bir necha fut pastdagi nisbatan doimiy haroratdan foydalanadi. Ushbu harorat barqarorligi qishda ishonchli issiqlik manbai va yozda issiqlik yutgich bo'lib xizmat qiladi, bu esa GINlarni ham isitish, ham sovutish uchun yuqori samarali qiladi. GINning unumdorlik koeffitsienti (COP) an'anaviy isitish va sovutish tizimlariga qaraganda ancha yuqori, bu esa kamroq energiya iste'moli va uglerod chiqindilarining kamayishiga olib keladi.

GIN tizimlarining turlari:

Yopiq konturli tizimlar: Issiqlik o'tkazuvchi suyuqlik (suv yoki antifriz) bilan to'ldirilgan yer ostiga ko'milgan quvurlarning uzluksiz halqasidan foydalanadi. Issiqlik suyuqlik va yer o'rtasida almashinadi.
Ochiq konturli tizimlar: Issiqlik o'tkazuvchi suyuqlik sifatida yer osti suvlaridan foydalanadi. Suv quduqdan tortib olinadi, issiqlik nasosi orqali aylantiriladi va keyin yerga qaytariladi yoki boshqa maqsadlarda ishlatiladi.

Global qo'llash tendensiyalari:

Shimoliy Amerika: GINlar AQSh va Kanadada, ayniqsa turar-joy va tijorat binolarida keng qo'llaniladi. Hukumat rag'batlantirish choralari va kommunal xizmatlarning chegirmalari ularning ommalashishiga hissa qo'shdi.
Yevropa: Yevropada GINlardan foydalanish energiya samaradorligi standartlari va qayta tiklanuvchi energiya maqsadlari tufayli tez sur'atlar bilan o'sib bormoqda. Shvetsiya, Shveytsariya va Germaniya kabi mamlakatlar bu borada yetakchilik qilmoqda.
Osiyo-Tinch okeani mintaqasi: Havo ifloslanishi va energetik xavfsizlik bilan bog'liq xavotirlar tufayli Xitoy, Janubiy Koreya va Yaponiya kabi mamlakatlarda GINlardan foydalanish ortib bormoqda.

Geotermal energiyaning ekologik afzalliklari

Geotermal energiya ko'plab ekologik afzalliklarga ega bo'lgan toza va barqaror energiya manbaidir:

Issiqxona gazlari chiqindilarining kamayishi: Geotermal elektr stansiyalari qazib olinadigan yoqilg'ida ishlaydigan elektr stansiyalariga qaraganda ancha kam issiqxona gazlari chiqaradi.
Havo ifloslanishining kamayishi: Geotermal energiya oltingugurt dioksidi, azot oksidlari va mayda zarrachalar kabi havoni ifloslantiruvchi moddalarni ishlab chiqarmaydi.
Barqaror resurs: Geotermal resurslar qayta tiklanuvchan va barqaror ravishda boshqarilishi mumkin.
Kichik yer maydoni: Geotermal elektr stansiyalari va to'g'ridan-to'g'ri foydalanish inshootlari odatda boshqa energiya manbalariga qaraganda kichikroq yer maydonini egallaydi.
Suv iste'molining kamayishi: Geotermal elektr stansiyalari sovutish uchun qayta ishlangan suv yoki tozalangan oqava suvlardan foydalanishi mumkin, bu esa chuchuk suv iste'molini kamaytiradi.

Geotermal energiyani rivojlantirishdagi qiyinchiliklar va imkoniyatlar

Geotermal energiya sezilarli afzalliklarga ega bo'lsa-da, uning rivojlanishi bir qator qiyinchiliklarga duch keladi:

Yuqori boshlang'ich xarajatlar: Geotermal loyihalar odatda qidiruv, burg'ulash va stansiya qurilishi uchun yuqori boshlang'ich xarajatlarga ega.
Geografik cheklovlar: Geotermal resurslar dunyo bo'ylab bir tekis taqsimlanmagan, bu esa rivojlanishni mos geologik sharoitlarga ega hududlar bilan cheklaydi.
Texnologik qiyinchiliklar: EGS kabi geotermal texnologiyalarni rivojlantirish va takomillashtirish doimiy tadqiqot va ishlanmalarni talab qiladi.
Ekologik xavotirlar: Geotermal rivojlanish yerning buzilishi, suvdan foydalanish va sun'iy seysmiklik kabi ekologik ta'sirlarga ega bo'lishi mumkin. Bu ta'sirlarni ehtiyotkorlik bilan boshqarish kerak.
Normativ-huquqiy va ruxsat berish to'siqlari: Geotermal loyihalar murakkab normativ-huquqiy va ruxsat berish jarayonlariga duch kelishi mumkin, bu esa rivojlanishni kechiktirishi mumkin.

Ushbu qiyinchiliklarga qaramay, geotermal energiya barqaror energetik kelajak uchun muhim imkoniyatlarni taqdim etadi:

Qayta tiklanuvchi energiyaga bo'lgan talabning ortishi: Iqlim o'zgarishi va energetik xavfsizlik bilan bog'liq xavotirlar tufayli qayta tiklanuvchi energiyaga bo'lgan global talab tez sur'atlar bilan o'sib bormoqda.
Texnologik yutuqlar: EGS va takomillashtirilgan burg'ulash texnikasi kabi geotermal texnologiyalardagi yutuqlar geotermal rivojlanish potentsialini kengaytirmoqda.
Hukumat tomonidan qo'llab-quvvatlash: Ko'pgina hukumatlar geotermal rivojlanishni qo'llab-quvvatlash uchun rag'batlantiruvchi choralar va siyosatlarni taqdim etmoqda.
Xususiy sektor investitsiyalari: Xususiy sektor o'sib borayotgan talab va jozibador daromad potentsiali tufayli geotermal energiyaga tobora ko'proq sarmoya kiritmoqda.

Geotermal energiyaning kelajagi

Geotermal energiya barqaror energetik kelajakka global o'tishda muhim rol o'ynash salohiyatiga ega. Texnologiyalar takomillashib, xarajatlar kamayib borgan sari, geotermal energiya tobora raqobatbardosh va jozibador energiya manbaiga aylanib borishi kutilmoqda. Innovatsiyalarni qo'llab-quvvatlash, ekologik muammolarni hal qilish va hamkorlikni rivojlantirish orqali geotermal sanoat o'zining to'liq salohiyatini ochib, toza, xavfsizroq va barqarorroq dunyoga hissa qo'shishi mumkin. Geotermal energiyaning kelajagi yorqin ko'rinadi, davom etayotgan tadqiqot va ishlanmalar uning yanada samarali va keng qo'llanilishiga yo'l ochmoqda. Siyosiy qo'llab-quvvatlash va jamoatchilik xabardorligi ham ushbu qimmatli qayta tiklanuvchi resursning o'sishini rag'batlantirish uchun juda muhimdir.

Xulosa

Geotermal energiya global qayta tiklanuvchi energiya aralashmasining hayotiy va tobora muhim tarkibiy qismi hisoblanadi. Uning elektr energiyasi ishlab chiqarishdan tortib to'g'ridan-to'g'ri isitish va sovutishgacha bo'lgan turli xil qo'llanilishi turli sohalar uchun barqaror yechimlarni taklif etadi. Boshlang'ich xarajatlar va geografik cheklovlar bo'yicha qiyinchiliklar mavjud bo'lsa-da, davom etayotgan texnologik yutuqlar va toza energiyaga bo'lgan global talabning ortishi butun dunyo bo'ylab geotermal rivojlanishning kengayishiga turtki bo'lmoqda. Potentsialni tushunib, qiyinchiliklarni bartaraf etish orqali biz barcha uchun yanada barqaror va mustahkam energetik kelajak yaratish uchun Yer haroratidan foydalanishimiz mumkin.