地熱エネルギーの重要性：地球の熱を利用する

要約

本記事では、地熱エネルギーの利点と課題について探求します。地熱エネルギーは、ほぼゼロの炭素排出で電力を生成し、建物を暖める再生可能な資源です。地球の中心部から放射される熱が地下の川やプールを温めます。地熱発電所は、これらの熱い深いプールを利用して電気を生産し、地熱ヒートポンプは、浅い地層を通じて水やアンチフリーズ液を送り、そのエネルギーを利用します。ただし、地熱発電所は高温の地熱場にアクセスする必要があり、コストがかかる上に見つけることが難しいです。掘削によって汚染物質が放出され、地下水が汚染される可能性もあります。しかし、汚染物質を捕捉する新しい技術や、地震リスクを検出する技術が出現しており、海底火山のマグマのポケットなど、完全に新しい地熱エネルギーの源を発見しています。

地球の熱：再生可能な資源

アイスランドの気候はしばしば寒く、風が強いですが、国のほとんどの建物は地熱エネルギーによって暖められています。地球の核と地殻の間には、マントルと呼ばれる固体と部分的に溶融した岩石の混合層があります。ここでの温度は、1,000から3,500度の間です。この熱の一部は金属の放射性崩壊から来ていますが、大部分は地球の核から放射されており、地球が40億年以上前に形成されて以来、エネルギーを放出し続けています。

地熱発電所：動作原理

熱い水を制御することが地熱エネルギーを利用するための核心であり、それを行うための2つの主要なモデルがあります。1つは、熱い深いプールを利用して電気を生産する地熱発電所を建設することです。まず、エンジニアは砂岩や基盤岩などの透水性のある岩石に数キロメートルの深さまで井戸を掘ります。熱く、高圧の地下水が井戸に流れ込むと、圧力と温度の急激な変化が蒸気を大量に生み出します。この蒸気がタービンのブレードを回転させて電気を発生させます。最後に、残った冷却水と凝縮した蒸気は地中に注入され、水を失うことなく電力を供給するオープンループを作り出します。

地熱ヒートポンプ：持続可能なループ

しかし、地球の熱を利用するには、このように深く掘る必要はありません。太陽放射により、1.5メートルの深さの土壌でも20度を超える温度になります。地熱ヒートポンプは、この地層を通じて水やアンチフリーズ液を送り、そのエネルギーを利用します。これらの液体は、地元のインフラストラクチャを通じてポンプされ、熱を分散させた後、再び地中を通ってより多くのエネルギーを吸収します。ポンプを動作させるために外部の電力が必要ですが、提供されるエネルギーはエネルギー使用量よりもはるかに大きいため、このプロセスも持続可能なループです。実際、地熱ヒートポ