Геотермальная энергия
Одной из самых больших проблем, стоящих перед человечеством в нашем XXI веке, является проблема энергии. Как сейчас, человечество потребляет ископаемое топливо и другие ресурсы с угрожающей скоростью. Это приводит не только к разрушению окружающей среды, но и к дефициту этих ценных ресурсов. Эколог и другие пытались решить эту проблему разными способами, в том числе; солнечная энергия, ветряные мельницы и водяные мельницы. Однако почему бы нам просто не использовать огромное количество энергии, доступной под нашими ногами? Геотермальная энергия должна быть дополнительно изучена, потому что; наша нынешняя энергетическая система быстро выходит из строя, геотермальная энергия является эффективной формой энергии, и она не так экологична, как другие методы получения энергии.
Прежде чем мы начнем инвестировать в геотермальную энергию, мы должны сначала понять, что это такое и как это работает. Проще говоря, геотермальная энергия использует тепло, захваченное землей, для удовлетворения наших потребностей. Это тепло генерировалось, когда Земля образовалась в результате радиоактивного распада минералов и солнечной энергии, поглощенной на поверхности Земли. (BBC) С тех пор он содержался под земной корой. Геотермальное отопление доступно везде, где есть континентальная кора, но большее количество энергии доступно в районах вблизи границ тектонических плит, где распространена вулканическая активность. (BBC) К таким районам относятся западные районы США, восточное побережье Японии и большая часть Исландии.
Самый простой и распространенный способ сбора геотермальной энергии – это использование теплового насоса. Тепловые насосы используются для передачи тепла как в нужную область (здание), так и из нее. Тепловые насосы – это своего рода устройство, которое передает энергию от «источника» к «раковине». (UCS) Источник всегда имеет более низкую температуру, чем приемник. Тепловые насосы различаются по своему типу, но большинство работают через довольно простой процесс. Для начала все тепловые насосы должны иметь внутренний блок (змеевик испарителя) и наружный блок (конденсатор). В обычной системе насос использует вещество, называемое хладагентом, для переноса тепла из одной области в другую (снаружи внутрь или наоборот).
Одним из величайших преимуществ использования геотермальных тепловых насосов является то, что вы можете выбрать тот, который соответствует вашим потребностям. Первый тип геотермального отопительного насоса – это горизонтальная замкнутая система. Этот тип системы обычно используется для жилых домов, где много свободного места. (UDE) Это также удобно для горизонтальных систем, если они реализованы в предварительной постройке дома, так как установка очень утомительна. В этой системе две трубы глубиной четыре и шесть футов устанавливаются петлевым облегающим способом. (UDE) Это позволяет устанавливать трубы большей длины, не занимая столько места, что делает их идеальными для небольших жилых зданий.
Второй тип геотермального теплового насоса – это вертикальная замкнутая система. Они обычно используются в больших коммерческих зданиях, где не хватает много земли для горизонтальных труб. (UDE) Вертикальные системы тепловых насосов часто используются для школ и общественных зданий. Там система в основном такая же, как горизонтальная система, за исключением того, что их трубы идут глубже, что занимает меньше места под землей по горизонтали. «Это наиболее распространенный тип геотермальной системы теплового насоса, используемый во всем мире». (НЖЯ)
Третий тип геотермального теплового насоса – это замкнутая система пруд / озеро. Это самый дешевый тип геотермального теплового насоса из-за воды, которая легко собирает энергию. (UDE) Однако, чтобы использовать эту систему, ваша собственность должна соответствовать довольно специфическим условиям. Чтобы использовать эту систему, имущество, которое вы хотите обогреть, должно находиться в пределах двадцати пяти ярдов от значительного водоема, такого как пруд или озеро. (UDE) Также важно убедиться, что источник воды не загрязнен токсинами, которые могут разъедать трубопроводы системы. Если вы соответствуете этим требованиям, то трубы проложены под землей от объекта к источнику воды и расположены как минимум в восьми футах под водой. (UDE) Это для предотвращения замерзания труб. Хотя эта геотермальная тепловая система нуждается в довольно специфических условиях, чтобы процветать, ее общая дешевизна делает ее одной из самых популярных геотермальных тепловых систем.
Хотя многие люди используют одну из вышеуказанных систем, многие в настоящее время начинают использовать гибридную систему, использующую геотермальную тепловую систему наряду с какой-либо другой формой нагрева / охлаждения. ‘Эта идея смешивания и сопоставления становится все более популярной в тех областях, где потребности в охлаждении намного превышают потребности в отоплении дома». (UDE) Эта система позволяет резиденции использовать геотермальную энергию для отопления своего дома и другую форму энергии для охлаждения своего дома. Это играет на силу геотермальной энергии, как нагревание при охлаждении.
Одной из причин, по которой геотермальная энергия должна быть дополнительно инвестирована, является быстро разрушающаяся природа нашей нынешней энергетической системы. Основным элементом нашей нынешней энергетической системы является сжигание ископаемого топлива. Это приводит ко многим проблемам, которые носят не только экологический, но и практический характер. Самая насущная проблема, связанная со сжиганием ископаемого топлива, – это огромное влияние, которое оно оказывает на окружающую среду. Одним из таких эффектов является выделение парниковых газов, вызываемое сжиганием ископаемого топлива. По мере того, как количество промышленности в мире увеличивается, эти компании сжигают ископаемое топливо. (BBC) Это привело к истощению озонового слоя, который обычно называют «глобальным потеплением». Эти повышающиеся температуры, вызванные парниковым газом, оказали драматическое влияние на многие среды по всему миру.
Глобальное потепление может показаться не таким уж большим делом, но оно имеет далеко идущие последствия во всем мире. Одним из примеров этого является то, что повышенные температуры на севере способствуют тому, что насекомые, переносящие болезни, мигрируют на север, унося с собой свою болезнь. «В этом году в Перу было зарегистрировано более 64 000 случаев заболевания малярией, почти половина – в районе страны Амазонки, поскольку комары переносят болезнь дальше на север». (UCS) Другой пример воздействия глобального потепления – температура в океанах повышается, это может привести к увеличению ураганов, которые больше присутствуют в более теплой воде. Следующим примером воздействия глобального потепления является повышенный риск засух в более теплых климатических условиях. Например, «страна Марокко пережила больше засух за последнее десятилетие, чем за любое предыдущее десятилетие». (UCS) Это показывает, как глобальное потепление напрямую привело к увеличению засух в этой африканской стране. Еще один пример возможных последствий глобального потепления – увеличение вероятности возникновения пожаров. Эти лесные пожары становятся все более и более распространенными по мере повышения температуры на Земле. Например, «в 2007 году более 3000 пожаров принесли разрушения в Юго-Восточную Европу благодаря долгому лету, в результате которого возникли засушливые и засушливые условия – ситуация, которая станет нормальной вследствие парникового эффекта». (UCS) Это некоторые из менее известных эффектов парниковых газов, выделяющихся при сжигании ископаемого топлива.
Наиболее заметное воздействие глобального потепления – таяние полярных ледяных шапок. Поскольку ледяные шапки продолжают таять, это приведет к четырем отдельным проблемам, которые потребуют нашего внимания. Во-первых, таяние привело к повышению уровня моря со скоростью 2 мм в год. ‘В конце концов, если все ледяные шапки тают, уровень океана может подняться на 230 футов». (BBC) Это может привести к огромному количеству эрозии на береговых линиях по всему миру. Вторая проблема, вызванная таянием полярных ледяных шапок, заключается в том, что их смешивание с океанскими водами сделает их менее солеными. Третья проблема, связанная с таянием ледяных шапок, заключается в том, что более высокие температуры приведут к изменению ландшафта и, в конечном итоге, к вымиранию нескольких видов животных. (BBC) Все животные, которые в настоящее время живут в Полярном круге, где находится большинство ледяных шапок, должны будут быстро адаптироваться к изменяющейся среде, чтобы выжить. Последняя проблема, вызванная таянием ледяных шапок, заключается в том, что, когда они начинают исчезать, это может привести к еще большему глобальному потеплению. Это связано с тем, что «белые» ледяные шапки отражают солнечный свет, значительно понижающий температуру земли. (Би-би-си) Однако, если ледяные шапки исчезли, этот солнечный свет не отразился бы, что приведет к значительному повышению температуры Земли, что приведет к еще большему количеству экологических проблем. Это основные проблемы, которые будут прямым результатом таяния полярных ледяных шапок в результате глобального потепления.
Хотя влияние сжигания ископаемого топлива на окружающую среду известно более широко, в этой существующей системе получения энергии также есть некоторые практические проблемы. Начнем с того, что видное использование ископаемого топлива серьезно ослабило экономику Соединенных Штатов. Это связано с тем, что правительство США импортирует огромное количество нефти и других ископаемых видов топлива. Это вызывает дисбаланс в балансе импорта / экспорта нашей экономики. Например, «в 2004 году почти шестьдесят процентов нефтепродуктов, используемых в Соединенных Штатах, были импортированы из других стран». (GEA) Эта проблема будет только увеличиваться по мере увеличения потребности в энергии с течением времени.
Еще одна практическая проблема использования ископаемых видов топлива заключается в том, что они не являются возобновляемым ресурсом. В отличие от геотермальной энергии, ископаемому топливу требуется слишком много времени для пополнения. «На разработку значительного количества нефти, нефти или угля требуется около десяти миллионов лет». (GEA) Очевидно, что человечество не может полагаться в первую очередь на ресурс, который имеет такой длительный период обновления. Чтобы показать, сколько длится десять миллионов лет, «возвращаясь так далеко от сегодняшнего дня, Британские острова все еще были в Южном полушарии». (GEA) Этот пример просто показывает огромное количество времени, которое требуется для образования ископаемого топлива. Эти примеры показывают, что ископаемое топливо не может быть эффективным источником энергии в мире, где растущее население постоянно требует все больше и больше энергии. Поэтому мы должны начать исследование других более возобновляемых источников энергии.
Следующая причина, по которой мы должны продолжать инвестировать в геотермальную энергию, заключается в том, что геотермальная энергия является очень эффективным источником энергии. Одна вещь, которая делает геотермальную энергию настолько эффективной, это то, что она может быть собрана в основном где угодно. Это возможно, потому что, несмотря на температуру окружающей среды, земля обычно остается довольно постоянной температуры. (GEA) Хотя температура грунта очень мало зависит от широты, температура, при которой геотермальная энергия больше не может собираться, значительно ниже любой температуры, когда-либо собираемой в Соединенных Штатах. Это позволяет собирать геотермальную энергию практически везде.
Еще одна причина, по которой геотермальная энергия настолько эффективна, – она доступна для использования не только зимой, но и летом. Это связано с тем, что насосы могут не только добавлять тепло от земли в ваш дом в холодные месяцы, но они также могут отводить тепло из вашего дома в теплые месяцы, используя тот же процесс. (GEA) Следующая причина, по которой геотермальная энергия настолько эффективна, состоит в том, что она может получать большую часть тепла, которое она производит непосредственно из тепла от земли. Согласно последним исследованиям, около семидесяти процентов энергии, вырабатываемой геотермальными тепловыми насосами, является возобновляемой энергией, получаемой из земли. (GEA) Еще одна причина, по которой геотермальная энергия более эффективна, чем большинство видов энергии, заключается в том, что она имеет тенденцию быть менее шумной, чем другие методы, такие как электрический нагрев. 4 из 5 человек, которые использовали геотермальные тепловые насосы, утверждают, что это намного тише, чем их предыдущая система отопления. (GEA) Это всего лишь несколько примеров, которые показывают, насколько эффективен геотермальный нагрев источника энергии.
Третья причина, по которой геотермальная энергия настолько эффективна, заключается в том, что ее можно использовать для самых разных целей. Геотермальная энергия может быть использована четырьмя основными способами. Геотермальная энергия в основном используется прямым способом. «В районах, где горячие источники или геотермальные резервуары находятся у поверхности Земли, горячая вода может подаваться напрямую для отопления домов или офисных зданий». (HSW) После того, как тепло извлечено из воды, вода направляется по другой трубе обратно в Землю. Хотя это наиболее широко используемый режим геотермальной энергии, это не единственный режим.
Другой способ использования геотермальной энергии – это геотермальные тепловые насосы. Эти насосы собирают тепло, которое естественным образом происходит в земле, и передают его в дом. «Жидкость циркулирует через ряд труб (называемых петлей) под землей или под водой пруда или озера и попадает в здание. Электрический компрессор и теплообменник отбирают тепло из труб и направляют его через систему воздуховодов по всему зданию ». (HSW) Одним из привлекательных элементов этой формы геотермальной энергии является то, что ее можно использовать не только для обогрева летом, но и для охлаждения летом. Это делает это очень привлекательной формой геотермальной энергии.
Следующая форма геотермальной энергии – это использование сухих паровых установок. «Горячий пар подается напрямую из геотермальных резервуаров в генераторы на электростанции». (HSW) Это самая «телесная» форма геотермальной энергии, которая используется в настоящее время. Поскольку наша зависимость от ископаемого топлива вызывает все больше и больше проблем, можно ожидать увеличения использования этой формы геотермальной энергии.
Последний способ использования геотермальной энергии – использование установки с бинарным циклом. Эти заводы обычно используются в производстве электроэнергии. «Умеренно горячая геотермальная вода проходит через теплообменник, где ее тепло передается жидкости (такой как изобутен), которая кипит при более низкой температуре, чем вода. Когда эта жидкость нагревается, она превращается в пар, который вращает турбины ». (HSW) Это стало обычной практикой, поскольку геотермальная энергия стала более популярной.
Основная практическая проблема …
Изменение климата является предметом изменения погодных условий в течение десятилетий или дольше. За эти годы глобальная температура Земли возросла с угрожающе опасной скоростью. Средняя глобальная
Восстание империи киберспорта Только за последние пять лет в мире произошел рост самых инновационных и творческих индустрий развлечений в истории. С огромным ростом современных технологий
Навыки 21-го века Проще говоря, навыки 21-го века – это особые навыки, необходимые для достижения успеха в обществе 21-го века, в котором мы живем сегодня.