مميزات وعيوب الطاقة الحرارية الجوفية وكذلك من اين تأتي الطاقة الحرارية الجوفية، كما سنوضح الطاقة الحرارية الجوفية، وكذلك سنتحدث عن مميزات وعيوب الطاقة النووية، وكل هذا من خلال مقالنا هذا تابعوا معنا.
محتويات المقال
مميزات وعيوب الطاقة الحرارية الجوفية
1- مميزات الطاقة الحرارية الجوفية:
– مصدر للطاقة صديق للبيئة:
وذلك لأن الأثر الذي تتركه على البيئة لا يعد شيئًا مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى كالفحم والوقود ولا تسبب أي تلوث سواءً كان أثناء الاستخراج أو التحويل أو الاستعمال.
– مصدر متجدد للطاقة:
تعد الطاقة الحرارية الجوفية مصدر من مصادر الطاقة الطبيعية المتجددة أي أنه مهما بلغ معدل استخدامها فهي لن تفنى. وذلك لأن الأرض تقوم بإشعاع الحرارة من باطنها.
– التوافر:
تتوافر الطاقة الحرارية الجوفية على مساحات شاسعة وبكل مكان، على عكس مصادر الطاقة الأخرى التي تمتلكها دولًا دونًا عن الأخرى؛ مما يجعلها متاحة للجميع وليست حكرًا على أحد.
– التواجد بكميات هائلة:
يبلغ استهلاك العالم حاليًا للطاقة حوالي 15 تيرا واط، وهذا لا يعادل شيئًا مما يمكن أن تنتجه الطاقة الحرارية الجوفية كما ذكرنا سابقًا ولكن مع ذلك فإن محطات استخدام الطاقة الحرارية الجوفية قليلة في وقتنا الحالي مقارنةً بما يمكن إنتاجه منها بكميات هائلة.
– مصدر موثوق ومستمر للطاقة:
توفر الطاقة الحرارية الجوفية مصدرًا ثابتًا لاستخراج الطاقة وذلك على عكس الموارد المتجددة الأخرى كالطاقة الشمسية و طاقة الرياح، وذلك لأنها تعد مصدر متاح دائمًا للاستفادة منه.
– التدفئة والتبريد:
يتطلب الاستخدام الفعال للطاقة الحرارية الجوفية كي نولد الكهرباء أن تزيد درجة حرارة المياه عن 150 درجة مئوية لتشغيل التوربينات، لكن بدلًا من ذلك يمكن استخدام فرق درجة الحرارة بين السطح الأرض، وذلك لأن الأرض أكثر مقاومة للتغيرات الهوائية الموسمية من الهواء، وبالفعل تقوم شركة أيكيا السيويدية باعتماد هذه الطريقة في التبريد والتدفئة.
– قلة التكاليف:
وذلك بعد أن يتم صنع المحطة-والتي تكلف الكثير-يكون إنتاج الطاقة الحرارية الجوفية غير مكلف تمامًا مقارنةً بمصادر الموارد الأخرى.
– دقة حساب الطاقة:
من السهل القيام بحساب الطاقة الحرارية الجوفية بشكلٍ دقيق وذلك لأنها ليست مثل مصادر الطاقة الأخرى المتقلبة على حسب الطقس كالشمس والرياح، بالتالي يمكننا التنبؤ بمقدار الطاقة الحرارية الجوفية المستخرجة بدرجة عالية من الدقة قبل القيام بعملية الاستخراج، وذلك قد يساعدنا على استخراج الكميات المناسبة على حسب الحاجة.
2- عيوب الطاقة الجرارية الجوفية:
– الضرر على البيئة:
الطاقة الحرارية الجوفية لا تقوم بإطلاق أي غازات دفيئة عند استخراجها، لكن هناك بعض الغازات الدفيئة المخزنة تحت سطح الأرض مثل كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون. يتم إطلاقهام في الغلاف الجوي أثناء عملية الاستخراج.
– التقيد بموقع المحطة:
من أكبر عيوب الطاقة الحرارية الجوفية عند استخراجها هو التقيد بمواقع المحطات بالتالي علينا بناء المزيد من المحطات للعمل على مساحات شاسعة مما يكلفنا الكثير.
– الزلازل:
تتغير البنية الأرضية نتيجةً لعملية الحفر عند القيام باستخراج الطاقة الحرارية الجوفية بالقرب من محطات الطاقة. هذه التغيرات تعمل على إحداث الزلازل، ولكن معظم المحطات تكون بعيدة عن المناطق السكنية بالتالي ليس هناك منها أي ضرر.
– حدوث هبوط للأرض:
يحدث هبوط تدريجي للأرض فقط في المناطق التي يتم بناء فيها محطات الطاقة مما يؤدي إلى تلف الطرق والمباني السكنية وغيره.
من اين تأتي الطاقة الحرارية الجوفية
يتم الحصول عليها من الحرارة الموجودة في باطن الأرض ويُمكننا استخدام هذه الطاقة ليس في الحصول على الطاقة الكهربية فحسب، ولكن يُمكننا الاستفادة منها في تسخين المباني وتبريدها، وفي المنتجعات الصحية، وفي الينابيع الساخنة.
ولكن من أين تأتي هذه الحرارة؟ تُعتبر الحرارة الموجودة بمركز الأرض مُنتجًا ثانويًّا لتفاعلات كيميائية ونووية تحدث عميقًا في لب الكرة الأرضية، وتحدث منذ مليارات السنين. وتُعد الحرارة أحد المنتجات الثانوية الأكثر شيوعًا لهذه التفاعلات، حيث تهاجر ببطء بعد ذلك داخل الكرة الأرضية حتى تصل إلى الأماكن التي يُمكننا الوصول إليها عن طريق الحفر في الأرض. ولأن تلك التفاعلات التي تحدث عميقًا في باطن الكرة الأرضية، ستستمر في الحدوث، فستُستبدل أو تتجدَّد أي كمية نستخدمها من الحرارة، فتعتبر الطاقة الحرارية الجوفية بالاقتران مع الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، والطاقة الكهرومائية مصدرًا متجددًا للطاقة لأنه بإمكاننا استخدامه إلى الأبد.
الطاقة الحرارية الجوفية
الطاقة الحرارية الجوفية (بالإنجليزية: Geothermal energy) هي مصدر طاقة بديل ونظيف ومتجدد، وهي طاقة حرارية مرتفعة ذات منشأ طبيعي مختزنة في الصهارة في باطن الأرض. حيث يقدر أن أكثر من 99% من كتلة الكرة الأرضية عبارة عن صخور تتجاوز حرارتها 1000 درجة مئوية. وترتفع درجة الحرارة بزيادة تعمقنا في جوف الأرض بمعدل نحو 2.7 درجة مئوية لكل 100 متر في العمق، أي أنها تصل إلى معدل 27 درجة مئوية على عمق كيلومتر أو 55 على عمق كيلومترين وهكذا. ويستفاد من هذه الطاقة الحرارية بشكل أساسي في توليد الكهرباء، ويتطلب ذلك حفر أنابيب كثيرة إلى أعماق سحيقة قد تصل إلى نحو 5 كيلومترات. وفي بعض الأحيان تستخدم المياه الساخنة للتدفئة عندما تكون الحرارة قريبة من سطح الأرض، ونجدها على عمق 150 متر أو أحيانا في مناطق معينة على صورة ينابيع حارة تصل إلى سطح الأرض.
هذة الطاقة المتجددة، نظريا، يمكن أن تكفي لتغطية حاجة العالم من الطاقة لمدة 100.000 سنة قادمة إلا أن تحويلها إلى طاقة كهربائية هي عملية باهظة التكاليف بسبب عمليات الحفر إلى أعماق سحيقة والحاجة إلى أنابيب كثيرة لاستخراج الماء الساخن بكميات وفيرة، وذلك رغم أن الطاقة الأساسية (المادة الأولية) مجانية وهي متوفرة بكثرة لكن صعب الحصول عليها.
مميزات وعيوب الطاقة النووية
1- مميزات الطاقة النووية:
– سهولة توفر المواد المستخدمة فيها، وهي عنصر اليورانيوم المشع، و سهولة القيام بنقلها بخلاف المواد البترولية أو الفحم، و التي تحتاج إلى جهد عالي من أجل القيام باستخراجها من باطن الأرض، وتكريرها، ومن ثم نقلها من مكان إلى أخر.
– تعتبر الطاقة النووية من أحد مصادر الطاقة النظيفة، وذلك نظراً لعدم إطلاقها أي مواد كيميائية أو ملوثة للبيئة في أثناء استخدامها من جانب الإنسان مثال غاز ثاني أكسيد الكربون، ثاني أكيد الكبريت، و الناتجان عن عملية احتراق النفط أو الفحم، و ما قد يسببه ذلك من مشاكل بيئية كبيرة مثال الاحتباس الحراري أو المطر الحمضي.
– عدم حاجة المحطات الخاصة بها إلى مساحات كبيرة كما هو الحال في مشروعات توليد الطاقة الكهربائية أو طاقة الرياح.
– قدرتها العالية على القيام بإنتاج كميات ضخمة من الطاقة، حيث أن ما يتم إنتاجه من طن واحد من مادة اليورانيوم يعادل ملايين الأضعاف من الطاقة التي يتم إنتاجها من قبل الفحم أو النفط.
– تتميز بطول مدد التشغيل الخاص بها، و الذي يصل إلى فترة زمنية تقدر بحوالي (40) عاماً ممثلاً في المحطات الخاصة بها.
2- عيوب الطاقة النووية:
– صعوبة التخلص من النفايات النووية الخاصة بها، و لذلك تلجأ الدول المتقدمة المستخدمة لها إلى القيام بدفنها في طبقات جيولوجية عميقة جداً، بحيث لا يصل تأثيرها الضار إلى الإنسان.
– حاجاتها الكبيرة إلى توافر كميات ضخمة من الماء لتشغيل المحطات الخاصة بها.
– تكلفتها المالية الكبيرة، و خصوصاً تلك المحطات طويلة الأمد منها.
– إيجادها للعديد من المخاوف الكبيرة، و التي تتمحور حول السلامة الخاصة بالبشر خوفاً من حدوث التسريبات الإشعاعية من المحطات الخاصة بها.
