تخطى إلى المحتوى

نبذة عن المقدمة في الطاقة الحرارية في جوف الأرض واستخداماتها (Geothermal energy)

تخراج الطاقة من مختلف مكامنها ومصادرها هي حاجة دائمة وملحة. وبعد أن تزايدت تطبيقات الإنسان في الصناعة، وتوسعت مدنه، وازداد نصيب الفرد حول العالم مما يستهلكه من طاقة بمختلف أنواعها؛ زاد الطلب عليها بشكل مطرد، ومع ظهور إشكالات على كوكبنا الأزرق آتية لأسباب منها ذلك الانفلات في توليد الطاقة عبر طرائق لم يُكثرت فيها إلى تبعات ذلك على الكوكب، ظهر إشكال الاحتباس الحراري وخطره في تغيير مناخات العالم.

هذا أدى بالعالم إلى البحث عن مصادر طاقة نظيفة، أو بعبارة أدق، أكثر نظافة من الوسائل التقليدية. وكذلك فكل وسيلة مهما كانت لها معنىً اقتصادي ولها قيمة في جدواها، ولا يكون من المناسب أن تترك فرصة لها جدوى اقتصادية، فوق أن سيكون لها مساهمة في خلق طول نجاة لكوكبنا مما يلم به من أخطار مُحْدِقة.  إحدى هذه الفرص هي الاستفادة من الطاقة التي في جوف كوكب الأرض والتي تنبض بالحرارة بشكل دائم. وتُقدر الطاقة المختزنة في جوف الأرض ما يساوي 540×10^28 جول. واستخدام ما يعادل 1% منها سيفي بما ستحتاجه الأرض من طاقة لـ2500 سنة. وبحسب موقع (thinkgeoenergy) فلقد انتهى عام 2022 وكانت الدول الأعلى في إنتاج الكهرباء بهذه الطريقة هي: الولايات المتحدة الأمريكية، أندونيسيا، الفلبين ومن ثم الدول الأخرى. وبلغ إجمالي السعة من هذه الدول ما يعادل  16MW. وللاطلاع على التقرير المنشور في ذلك فهو الرابط .

ومجملاً فإن التطبيقات المستخدمة لحرارة الأرض الجوفية على نوعين:
1-    تطبيقات مباشرة:
وهي التي تستخدم حرارة الأرض لتطبيق الحلول كتدفئة المرافق السكنية وأحواض السمك وغيرها.
2-    تطبيقات غير مباشرة:
وهي التي تستخدم الحرارة النابعة من أعماق الأرض لغرض توليد الكهرباء. حيث يُحفر فيها آبار تستخدم لغرض التوليد. وهي تنقسم إلى ثلاث طرائق رئيسة:
–       Dry Steam Power Plants: تستخدم المحطات البخار من هذا النوع الجاف السوائل الحرارية التي تكون في معظمها بخار، وهو أمر نادر نسبيا في الطبيعة. يتم سحب البخار مباشرة إلى التوربين، الذي يقوم بتشغيل مولد ينتج الكهرباء.
–       Flash Steam Power Plant: وفكرة العمل أنه بسحب السوائل الأرضية الحارة والتي تبلغ حرارتها ≈182 درجة مئوية بضغط عال. وبعد وصولها إلى محطات التوليد، تصل إلى مناطق ضغط قليلة وهذا يحول هذه السوائل إلى بخار قوي، تُحرك به التوربينات.
–       Binary-Cycle Power Plant: وفي هذه الطريقة نكتة مبتكرة. إذ أن السوائل الحارة الآتية من الأرض لا تستخدم مباشرة في إدارة التوربينات، لكنها تستخدم في تسخين سائل آخر له درجة غليان أقل من الماء عبر موزع للحرارة. وهذا النوع يستخدم لأسباب منها أن حرارة المصدر قد لا تكون كافية لإدارة التوربينات.

وفي مملكتنا الغالية،  فبحسب تقرير صادر من جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) جاء في مقدمته أن في المملكة مناطق مناسبة لاستخراج وتوليد طاقة الأرض الجوفية. كما ذكر فيه أنهم قاموا بدراسة مناطق متعددة محاذية للبحر الأحمر ومحاكاتها في أجهزة الحاسوب؛ لغرض الخروج بأفضل الطرائق الاقتصادية لاستخدام هذا النوع من الطاقة. و للمزيد من خلال هذا التقرير .

كاتب