Главная / Исландия строит крупнейшую геотермальную электростанцию

Исландия строит крупнейшую геотермальную электростанцию

Опубликовано Мир науки и техники в 23 Июнь, 2009 - 11:03.

геотермальная электростанция

В Исландии пробурена трёхкилометровая геотермальная скважина в вулкане, которая может обеспечить Исландию бесконечной поставкой экологически чистой электроэнергии.

Из скважины глубиной в две мили, которую они пробурили в активном вулканическом кратере Krafla, будут извлекать сверхкритическую воду (состояние при котором исчезает различие между жидкой и газовой фазой). Если они смогут "приручить" эту жидкость, то есть если она не взорвёт их скважину или не растворит стальную трубу, и превратят ёё в электричество, то Исландия в десять раз увеличит количества энергии, которую они берут с земли.

Остров - один большой вулкан, сформированный миллионы лет тому назад. Геологическая эволюция сделала Исландию подходящим местом для сбора геотермальной энергии. Пористая порода впитывает сотни миллиметров осадков каждый год и подогревает их в подземных недрах. Использовать эту энергию не тяжело, вопрос состоит только в том, как пробурить скважину и подвести горячую жидкость на поверхность к электростанции. Тогда, если электростанция заработает, всё как обычно: пар крутит турбину, которая приводить в действие генератор. Более чем 50 стран используют геотермальную энергию; в значительной степени всюду, где магма и вода стыкаются в пределах нескольких километров на поверхности. Исландия занимает 14-ое место в мире по наличию геотермальных ресурсов, но, в тоже время, являются самым крупным производителем этой энергии на душу населения.

Прошлой осенью Исландия вошла в глубокий экономический кризис. Теперь исландцы экономят на всём, включая энергоносители. Много стран сейчас начинают использовать источники возобновляемой энергии — в основном это солнце и ветер — поскольку хотят уменьшить потребление угля и нефти. Исландия же начала внедрять экологические технологии, начиная с нефтяного кризиса 1970-ых годов, когда его прогрессивные жители поняли, что их зависимость от импортированной энергии была слабой точкой.

Спустя десятилетия и $22 миллиона вложений, исландский проект глубокого бурения должен в следующем месяце удачно использовать сверхкритическую воду. Эксперты дают 50 процентов на успёх этого проекта. И если он заработает, то смог бы вырабатывать такое же количество электроэнергии, как и небольшая атомная электростанция.

Принцип действия геотермальной электростанции

Исландия превращает геотермальную энергию в электричество двумя способами:

  • со скважины выделяет пар температурой 600°F, который подается прямо к турбине;
  • и более эффективный метод, который подает сверхкритическую воду с глубоких скважин, делает пар, который приводит в действие турбины.

Использование природной подачи сверхкритической воды и превращение ёё в электричество, походило бы на переход от дизеля к реактивному топливу.

Для оценки пользы доступной природной сверхкритической воды, скажем, что большинство теплоэлектростанций и атомных электростанций тоже вырабатывают сверхкритическую воду, прежде чём выработать электричество. Электростанции вырабатывают тепловую энергию, произведенную горением угля или радиоактивным распадом изотопов, для того чтобы вода в герметичном резервуаре перешла в сверхкритическое состояние. Процесс позволяет воде поддерживать высокоэнергетические межмолекулярные связи в состояние жидкости, пока он течёт по трубам, с почти нулевым сопротивлением, как газ.

Две с половиной мили под землёй вода нагрета магмой до 1 100 °. При такой температуре она обычно существует как пар, но огромное давление держит ёё в жидком состоянии. И если вода выйдет на поверхность в сверхкритическом состоянии она сохранит почти всю свою энергию. Но инженеры должны будут перепроектировать существующие теплообменники, чтобы они смогли работать с высокими температурами и не поддавались коррозии. Тогда электростанция, работающая на природной сверхкритической воде, могла б произвести до 500 мегаватт электроэнергии, наравне с маленьким ядерным реактором или в половину мощности теплоэлектростанции. Но в отличие от них, геотермальные электростанции используют возобновляемые и практически не исчерпывающейся источник энергии, с нулевыми выбросами в атмосферу.

Перспективы развития геотермальной энергетики

В настоящее время Исландия использует свой геотермальный потенциал всего на 20 процентов от всего возможного. Если бы они эксплуатировали все запасы острова только обычным способом, то могли бы производить до 20 ГигаВатт в час электричества ежегодно — как три ядерных реактора.

Исландия начала использует геотермальную энергию с начала XX века. На острове действуют пять теплофикационных геотермальных электростанций общей электрической мощностью 420 МВт, которые производят 26,5 % всей электроэнергии в стране, также 90 процентов их отопления и горячей воды подогревается с помощью геотермальной энергии.

Возможные проблемы

Но у такого крупного проекта есть и серьезные проблемы и риски. В худшем случае, возможен выброс и утечка воды под высоким давлением, тогда безудержный поток жидкости сметёт целую буровую установку, что и случилось на одном из исландских проектов в 1999, тогда, из-за сбоя клапана, используемого для изоляции источника в случае выброса, произошел взрыв, который оставил после себя воронку 30 метров шириной. Возможно, также, что глубоководные воды содержат соляную кислоту, а эта жидкость в течение нескольких часов без проблем расплавит сталь. Также бур может наткнуться непосредственно на магму, или пропустить сверхкритическую воду, тогда придется оставить этот участок и бурить в другом месте.

Исландия создала свой собственный проект использования геотермической энергии, который, возможно, станет примером для стран с подобным ландшафтом. Япония и Италия открыто говорят о потенциале их сверхкритических вод, но Исландия первая страна сделавшая большой шаг в использовании геотермальной энергии.

Теги: , ,

Читайте нас тут


Наш RSS В Контакте [info]

Фото обзоры

Рейтинг@Mail.ru