تكنولوجيا الطاقة الحرارية الأرضية قد تعكس تغير المناخ

في معضلتنا المناخية الحالية ، ظهرت العديد من الأساليب والاستراتيجيات لإنتاج الطاقة في السنوات القليلة الماضية. الشيء المجنون هو أن الطاقة الحرارية الأرضية لديها القدرة على أن تكون أكثر فعالية من كل منهم. وإذا أردنا عكس تغير المناخ بنجاح ، فسنضطر إلى إجراء بعض التغييرات الكبيرة بسرعة.

عندما يتحدث الناس عن طرق لمساعدة البيئة وعكس تغير المناخ ، فإننا غالبًا ما نركز على النصائح المنزلية. تعد مشاركة السيارات بدلاً من القيادة بمفردك ، وإطفاء الأنوار عند مغادرة الغرفة ، وخفض منظم الحرارة بضع درجات في الشتاء ، كلها طرق جيدة لتوفير المال وتقليل انبعاثات الكربون ، ولكن لإجراء تغيير دائم ، سنحتاج حل أكثر جذرية وقوة.

هذه التغييرات الصغيرة تصل إلى قطرات في المحيط مقارنة بالضرر الذي يلحق بالبيئة من قبل شركات الطاقة الكبيرة والصناعة بشكل عام. وفقًا لتقرير صادر عن صحيفة الغارديان في عام 2017 ، فإن 100 شركة فقط مسؤولة عن 71 بالمائة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية. وبالتالي ، فإن المسؤولية والقدرة على عكس تغير المناخ في أيدي صناعة الطاقة بأكملها وليس الأفراد.

هذا لا يعني أن الإجراءات الفردية الصغيرة لا تساعد البيئة بطريقتها الخاصة - يتحمل كل شخص مسؤولية أن يكون مشرفًا مناسبًا على الأرض. ولكن إذا كان هناك أي أمل في إيقاف المسار التصاعدي لتغير المناخ الذي نشهده ويشعر به على نطاق عالمي - فسيستغرق الأمر أكثر بكثير من استخدام المصابيح الموفرة للطاقة في المنزل.

لحسن الحظ ، فإن مصادر الطاقة المتجددة النظيفة تحقق أخيرًا زخمًا على مسرح الطاقة العالمي. تحتل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الصدارة حاليًا في محادثة الطاقة المستدامة ، ولكن هناك مستضعف مهم يجب أن يحظى بمزيد من الاهتمام: الطاقة الحرارية الأرضية.

ما هي الطاقة الحرارية الجوفية؟

الطاقة الحرارية الأرضية هي الحرارة المتولدة تحت القشرة الأرضية. نظرًا لأن الحرارة يتم إنتاجها باستمرار داخل الأرض ، فهي مصدر طاقة متجددة يمكن تسخيرها لأغراض التدفئة وتوليد الكهرباء. إنه أحد مصادر الطاقة المتجددة القليلة التي يمكن أن توفر طاقة نظيفة (حوالي سدس إنتاج ثاني أكسيد الكربون مقارنة بمحطات الطاقة التي تعمل بالغاز الطبيعي) ، بالإضافة إلى بديل ميسور التكلفة للوقود الأحفوري (حوالي 80 في المائة أقل من إنتاج الوقود الأحفوري) ).

عند مقارنتها بخيارات الطاقة المتجددة الحالية الأخرى مثل المزارع الشمسية وتوربينات الرياح ، تكون الطاقة الحرارية الأرضية أكثر موثوقية نظرًا لأن الحرارة الجوفية متاحة في أي وقت. في حين أن هناك طرقًا لتخزين الطاقة الناتجة عن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، إلا أنها لا تزال مصدرًا مكلفًا وغير موثوق به. يمكن تسخير الطاقة الحرارية الأرضية بسهولة وبتكلفة أقل وبطرق تنافس كل من الوقود الأحفوري وخيارات الطاقة النظيفة الأخرى الموجودة حاليًا في السوق.

هناك عدة تقنيات لتسخير الطاقة الحرارية الأرضية. للتعمق بدرجة كافية في الأرض ، تحتاج إلى حفر ثقوب للوصول إلى جيوب السوائل ؛ غالبًا ما يصل عمق هذه الثقوب إلى أكثر من ميل. اعتمادًا على نوع البخار في المنطقة - البخار الجاف والبخار السريع والبخار ذي درجة الحرارة المنخفضة - سيغير مدى عمق حفر المهندسين. بمجرد أن يتم حفر المحطات لمسافة كافية ، يتم وضع السائل في التوربينات التي يتم تبخيرها واستخدامها لتدوير التوربين لتوليد الكهرباء.

وفقًا لمسيريت تيكليماريام زيميدكون ، مدير برنامج الطاقة في برنامج الأمم المتحدة للبيئة ( UNEP ) ، فإن "الطاقة الحرارية الأرضية هي مائة بالمائة أصلية وصديقة للبيئة وتقنية لم يتم استخدامها بشكل كافٍ لفترة طويلة جدًا. لقد حان الوقت لإزالة هذه التكنولوجيا من الموقد الخلفي من أجل تعزيز سبل العيش ، وتغذية التنمية وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري الملوث وغير المتوقع. "

بينما يتطلب تثبيت منزل أو بلدة ذات إمكانيات الطاقة الحرارية الأرضية مزيدًا من الوقت والتكاليف الأولية وتحديثات HVAC المنزلية الشاملة من الوحدات التقليدية ، فإن التبديل سيوفر أموال الأسرة على المدى الطويل ، فضلاً عن مساعدة البيئة. وبما أن كل وحدة تحرك الحرارة ببساطة بدلاً من توليد الحرارة ، فإنها تحمي البيئة من المزيد من انبعاثات الوقود الأحفوري.

حدود الطاقة الحرارية الجوفية

لذا ، إذا كانت الطاقة الحرارية الأرضية حلاً بسيطًا يمكن أن يعكس مسار تغير المناخ الحالي في العالم ، فلماذا لم تصبح مصدر الطاقة الفعلي لدينا حتى الآن؟

لكي تتمكن البلدان من تسخير الطاقة الحرارية الأرضية بكفاءة وفعالية ، يجب في كثير من الأحيان إنشاء محطات الطاقة الحرارية الأرضية في مناطق جغرافية محددة ذات نقاط تكتونية ساخنة. هذه ليست مشكلة بالنسبة لبلدان مثل أيسلندا ونيوزيلندا وتركيا وإندونيسيا وكينيا والسلفادور - التي تقع في المناطق الزلزالية الرئيسية والنقاط الساخنة الحرارية الأرضية. لكن بالنسبة للبلدان الأخرى خارج مواقع الصدع القاري هذه ، سيكون من الأصعب بكثير التقاط تلك الطاقة. وبينما كان هناك العديد من التطورات التكنولوجية التي جعلت تسخير الطاقة الحرارية الأرضية أقل تقييدًا بالجغرافيا - مثل استخدام البخار الجاف والفلاش ومحطات الطاقة الحرارية الأرضية الثنائية - فإن هذه النقاط الساخنة هي أفضل رهان لدينا لتسخير هذه الطاقة بسهولة.

العقبة الأخرى التي تحتاج الطاقة الحرارية الأرضية للتغلب عليها هي ارتفاع التكاليف الأولية. قالت مديرة وزارة الطاقة الأمريكية سوزان هام في دراسة أجرتها جامعة ييل إن "الاستكشاف تحت السطحي المطلوب للطاقة الحرارية الأرضية هو في مقدمة هذه الحواجز ، نظرًا لتكلفة مثل هذه الأنشطة وتعقيدها ومخاطرها". بسبب ارتفاع تكاليف البناء الأولية ، تحتاج الحكومات والقادة في صناعة الطاقة إلى إيجاد طريقة لجعل الطاقة الحرارية الأرضية أكثر جاذبية للجمهور مقدمًا مع خفض تكاليف البناء أيضًا.

ربما تكون العقبة الأكثر صعوبة للتغلب عليها هي خطر الزلازل بسبب الحفر اللازم في تلك النقاط الساخنة. في حين أن المناطق الزلزالية هي أفضل خيار لتسخير الطاقة الحرارية الأرضية ، إلا أن هناك خطرًا متأصلًا في أن استخدام الضغط العالي لتحرير الغاز الطبيعي يمكن أن يتسبب في حدوث زلازل صغيرة بسبب الصفائح التكتونية المتغيرة. في عام 2017 ، يُعتقد أن زلزالًا بقوة 5.4 درجة في كوريا الجنوبية نتج بشكل مباشر عن محطة للطاقة الحرارية الأرضية.

من الواضح أن صناعة الطاقة المتجددة لا يزال لديها طرق لتقطعها قبل أن تصبح الطاقة الحرارية الأرضية بديلاً شائعًا للوقود الأحفوري في جميع أنحاء العالم. ولكن في الوقت نفسه ، من الواضح أيضًا أن الطاقة الحرارية الأرضية ستنطلق في النهاية كدور رائد في مجال الطاقة في المستقبل القريب. عندما تقلع على نطاق عالمي ، فإنها لا تزال في الهواء.