ניצול השימוש באנרגיה גיאותרמית במינוף פעולות לפיתוח בר קיימא

הבנת אנרגיה גיאותרמית וחשיבותה למינוינג

אנרגיה גיאותרמית נובעת מהדעיכה של חומרים רדיואקטיביים בלב כדור הארץ והחום השוני מן היווצרות פלנטרית.אנרגיה תרמית זו היא גישה על ידי קידוח בארות לתוך מאגרי תת-קרקעיים של מים חמים או קיטור, אשר ניתן להשתמש בהם כדי לנהוג טורבינות עבור הדור החשמלי או לספק חום ישיר לתהליכים תעשייתיים.הטכנולוגיה מסווגת לשלושה סוגים עיקריים: הידרומטר (גיאומטרי), מערכות משופרות (מקור גיאוגרפי), וחום רדודה), וחום רדוד), וחום (Gal-קרקעי).

משאבים הידרותרמיים, שנמצאו באזורים געשיים או באזורים עם פעילות טקטונית גבוהה, הם הפופולריים ביותר שפותחה מסחרית. EGS, לעומת זאת, כרוך ביצירת מאגרים מלאכותיים על ידי הזרקת מים לתוך היווצרות סלע חם, יבש, להרחיב מאוד את הפוטנציאל הגיאוגרפי של אנרגיה גיאותרמית. ⁇ למערכות גיאותרמי לנצל טמפרטורות נמוכות יחסית (10-30 מעלות צלזיוס) ליד פני השטח לחימום וקירור באמצעות משאבות, אשר יכול להיות כמעט ללא ספק פורק חשמל גלובליים, כמעט על פני השטח של כמעט על פני השטח של 200 WRM אפשרי באופן מלא.

עבור פעולות כרייה, המשיכה העיקרית של אנרגיה גיאותרמית טמונה ביכולת שלה לספק כוח בסיס - אנרגיה אמינה סביב השעון - כמו השמש או הרוח, אשר הם לסירוגין. מכרות רבות לפעול במקומות מרוחקים עם גישה לרשת מוגבלת ולעתים קרובות להסתמך על גנרטורים דיזל יקר. משאבי גיאותרמל יכול להיות משותף עם מאגרי מינרלים, במיוחד בחגורות פעיל סטטית כי מארחים רבים בסיס גיאוגרפי זה יוצר הזדמנות טובה בין שתי מתכות יקרות.

אנרגיה אינטנסיבית של פעילות מינורינג מודרנית

המיון הוא בין המגזרים התעשייתיים המשפיעים ביותר באנרגיה.על פי נתונים מההמועצה הבינלאומית על Mining ו- Metals, התעשייה צורכת כ-46% מהאנרגיה העולמית וחשבונות עבור כ-7% מכלל פליטות גזי החממה אם דור החשמל של הזרם הוא כלול.האנרגיה הנדרשת משתנה על ידי סחורות: כריית נחושת משתמשת בערך 25-60 קילו-וואט לטון של או מעובד, בעוד כריית יכול לעלות על 100 עד כדי וואט לתהליכי מחתרתיים עמוקים.

דיזל נשאר הדלק הדומיננטי של ציוד סלולרי (טרוקים, מטעני, תרגילים) על פני השטח וממכרות תת קרקעיות, בעוד שכוחות החשמל ברשת מרסקים, שחיקה, אוורור, ומשאבים. שני המקורות תורמים במידה רבה לטביעת הפחמן.עבור ל חלופות פחמן נמוכות כגון גיאותרמאל יכולים להפחית את הסיכון התפעולי מתנודתיות מחיר דלק, להפחית את פליטות, ולשפר את הרישיון החברתי לפעול בשווקים בעלי מודעות פחמן.

היתרונות העיקריים של אנרגיה גיאותרמית עבור המגזר המיון

אחריות ופיתוי

צמחי כוח גאוותרמי פולטים בממוצע 45 גרם של CO2 ל-Kloוואט-שעה (gCO2/kWh) - פחות מ-5% מצמח פחם (כ-1,000 gCO2/kWh) ושבריר של גז טבעי אפילו (500 gCO2/kWh) עבור מיכלי צריכת 100 GWh מדי שנה, מעבר מחשמל פחם לגיאומאל יכול לחסל את פליטות הפחמן הטבעיות של 100,000 טון, בנוסף לדלק חום או גז חום טבעי, או גזי, או חום טבעי, או חום, או חום טבעי, בנוסף, או חום טבעי, או חום חום חום חום נוסף בשנה.

עלויות יעילות ויציבות

בעוד פרויקטים גיאותרמאליים דורשים השקעה משמעותית הון (בדרך כלל $2,000 $-5,000 עבור קילוואט מותקן עבור צמחים הידרותרמיים), עלויות התפעול שלהם נמוכות בגלל דלק (התחממות) הוא חינם. הסכמי רכישה כוח (PPAs) מצמחים גיאוותרמי לעתים קרובות מציעים שיעורים קבועים מעל 20-30 שנים, הגנה על מכרות מפני צמצום עלויות דלק מאובנים.

אחריות וכוח בסיס

צמחים גאוותרמאליים יש גורמי יכולת של 85-95%, כלומר הם מייצרים כוח כמעט ברציפות.אמינות זו חיונית לפעילות כרייה שפועלת 24/7 ולא יכולה להרשות לעצמה את זמני הנפילה.בניגוד לכך, לוחות סולאריים במכרות במדבר עשויים להשיג רק 25-30% קיבולת ללא אחסון סוללות, אשר מוסיפה עלויות. Athermal powerplant יכול לספק עומס עקבי למרוקנים, להעביר, ואוורור ללא תנודות שעלולות לגרום נזק.

הקהילה המקומית ופיתוח כלכלי

פיתוח משאבי גאותרמי ליד מכרה יוצר מקומות עבודה מקומיים במקדח, בנייה צמחית ותחזוקה. זה גם מספק נכס מורשת: ברגע שהמכרה נסגרה, הצמח הגיאוגרפי יכול להמשיך לספק חשמל נקי לקהילות סמוך, לטפח פערים כלכליים ארוכי טווח. במדינות כמו קניה ואינדונזיה, פרויקטים גיאותרמאליים ישל אזורים כפריים תוך תמיכה בפעילות כרייה, לספק שירותים חברתיים ושיתופיים סביבתיים.

דרישות של אנרגיה גיאותרמית במינוף

הדור החשמלי של מערכות הכוח שלי

היישום הפשוט ביותר הוא לבנות תחנת כוח גיאותרמית - או פלאש קיטור פלאש או מחזור בינארי - שמזין חשמל ישירות לרשת של שלי. צמחי פלאש מתאימים למאגרי עת (>180 מעלות צלזיוס) ומשמש בהצלחה בתערוכת אלקוה של אלקוה של שמן בכריית אל-ברזילאי (Alcoa smelter) ובשדה ניו זילנד פועל בטמפרטורות נמוכות יותר (100 מעלות צלזיוס) לשילוב מקורות גמישים של כוח עליון: 0Ftraimpleimpleercreme) לחשמל משותף של אנרגיה: 0.

חום ישיר לעיבוד מינרלים

שלבים עיבוד מינרלים רבים דורשים טמפרטורות מעל 200 מעלות צלזיוס, כגון בנחושת, אלומיניום refining (תהליך Bayer), וייבוש של ריכוזים. נוזלי גאוותרמי ב 150-300 מעלות צלזיוס יכול לספק חום ישיר באמצעות חילופי חום, פירוק גז טבעי או פחם. באזור Atacama של צ'ילה, פרויקט הוא הערכה חום גיאותרמי עבור תחמוצת עשוי להיות בשימוש על ידי שיפור אנרגיה, בנוסף, כדי להפחית את עלויות נחושת באופן כללי.

באתר Heating and Cooling

מכרות תת-קרקעיות מייצרות חום מ ⁇ וציוד גיאותרמיים, לעתים קרובות דורש קירור נרחב של אוורור.שרו משאבות חום גיאותרמאליות יכולות לספק קירור מכרה בקיץ ומחימום של משרדים, חדרי שינוי, אחסון ציוד בחורף.סגור מערכות קרקעיות קרקעיות מותקן בתוך נבות סביב האתר שלי יכול להפחית את צריכת האנרגיה של מיזוג האוויר ב-40–70% בהשוואה לטרנטים באקלים קר, כמו גם ממערכות קירור של צינורות אוויריים ואקלים קפואים בקנדה.

מים מתעבים ודה-הבחנה

מכרות משתמשות בכמויות גדולות של מים לדיכוי אבק, עיבוד וצרכים הניתנים לעצירה.חום גיאותרמאל יכול כוח desalination צמחים (למשל, ריבוי אפקט) לטיפול במים מבולשים, במיוחד באזורי כרייה צחיחים.היישומים האלה מתייחסים גם לבעיות מחסור במים תוך יצירת כוח נקי. בקניה, שדה גיאומטריה Olkariathermal מספק חשמל והן חום ישיר עבור חווה ליד פרח מדגימה, המפגין הטבות צלב.

חידוש טביעת רגל של התחבורה שלי

בעוד כלי רכב חשמליים נכנסים לשוק, הם דורשים תשתיות טעינה.חשמל ג'ותרמאל יכול לכפות מערכות טרולי-אסיסטיות חשמליות על כבישי הובלת כבישים או תחנות טעינה סוללות עבור מטעני תת קרקע.למרות שלא תחליף לבעירה ישירה, המעבר למשאיות חשמליות המופעלות גיאותרמי מבטל את פליטת דיזל וקיצוץ בעלויות האוורור התפעולי.

מחקרים אמיתיים

איסלנד: תחנת הכוח של סווארטנג'י ואלקוה סמלטר

הצמח הגיאולוגי Svartsengi גיאותרמאל (75 MW חשמל, 150 MW תרמי) מספק כוח ומים חמים לאזורי מגורים ותעשיות על חצי האי רייקיאוויק.במיוחד, אלקוה הסמוך אלקוה smelter ב Grundartangi פועל כמעט לחלוטין על חשמל גיאותרמלי מן הרשת הלאומית, מגוריד זה עוזר לשילוב זה פועל עם אחד של פחמן קטן ביותר בתוך תעשיית אלומיניום, אך לא מגיע עם כוח מינרלים גדול.

קניה: Menengai ו Olkaria Gethermal Fields תמיכה Mining

קניה היא המנהיג הגיאו-אתרי של מזרח אפריקה, עם יותר מ-800 MW קיבולת מותקנת.שדה מנינגאי 102 MW) ושדות Olkaria (מעל 500 MW) לספק חשמל לרשת הלאומית, אשר מעצימה כמה זהב ומבצעי כריית טיטניום. LIGNIUM LICE LICE LICE LICE, למרות ש-UScent, היתרונות של חברת הפיתוח הגיאומטריה גבוהה של המדינה.

ארצות הברית: Brady Hot Springs - Gethermal Power for Gold Mine

Brady Hot Springs, באגן ובמחוז טווח של נבדה, מארח צמח בן 26MW MW המופעל על ידי Ormat Technologies.הצמח מוכר חשמל באמצעות הסכם רכישה חשמל בחלקה למכרה זהב סמוך, ה-FLT:0Florida Canyon MineFLT:1 (שבעלו ארגונוט זהב) המכרה משתמש בכוח הגיאוגרפי המתמשך עבור מילימטרים שלו, והוא משרת באופן כלכלי, למשל, על בסיס משאבים מאובנים (שלעתים קרובות, אשר לעתים קרובות, אשר יכולים להפעיל את עלויות נמוכות יותר).

הפיליפינים: PNOC-EDC Gethermal ו- Mining Synergy

הפיליפינים היא יצרנית החשמל הגיאו-תרמי השנייה בגודלה בעולם (1,900 MW) תאגיד הפיתוח האנרגיה (EDC) מפעילה שדות רבים המספקים כוח הן לרשת והן למשתמשים תעשייתיים ישירים. באזור סוריגאו, אשר מארח זהב וממכרות ניקל, כוח גיאותרמאל משדה בייקון-מניטו תומך בפעילויות כרייה.

אתגרים נוספים לאימוץ

הון גבוה וחקר סיכונים

עלויות קידוח גבוהות - לעתים קרובות 5-15 מיליון דולר לבאר - ואי הוודאות של ביצועי המאגר מרתיעות חברות כרייה המעדיפים השקעה מוקדמת יותר. אסטרטגיות מייגציה כוללות תוכניות ביטוח סיכון בחסות ממשלתית (למשל, ארה"ב DOEthermal Data Repository), פרטיות ציבורית-פרטיבית, ושלבו פיתוח שבו צמחי טיס קטנים יותר להוכיח את המשאב לפני בנייה מלאה.

גדרות טכניות: טמפרטורה, עומק ומדפן

לא כל אתרי המכרה ממוקמים על משאבים הידרותרמיים ברמה גבוהה.עם זאת, שיפורים ממונדסים כמו EGS ו- Deep קידוח מאפשרות גישה לחום במקומות שלא מתאימים בעבר.בנוסף, מכרות רבות כבר קידוחים עמוקים לחיפוש או דה-מלינג; ניקוי בארות אלה לעיבוד ישיר גיאוותרמי יכול להפחית את עלויות קידוח.

סליחות ו- Permitting Hurdles

פיתוח גיאותרמאל דורש זכויות תת-קרקעיות, הערכות השפעה סביבתית, ורישיונות לשימוש במים.בתחומים רבים, היתרי כרייה ורישיונות גיאותררמיים ליפול תחת גופים רגולטוריים שונים, מה שגורם לעיכובים.העברת אישורים באמצעות גישות "חנות אחת-stop-shop" והכרה בגיאוותרמאל כתועלת מכרה יכול להאיץ פרויקטים.

קבלה ציבורית וקהילתית

קהילות מקומיות עלולות לחשוש מהסריאליזם המושרה או מטלטלת מים מפרויקטים גיאוותרמאליים.תקשורת טרנסנדנד, ניטור בסיס, ובעלי עניין מרתקים מוקדם הם חיוניים.באזורים שבהם הקהילות כבר סומך על חברת הכרייה, תוך מינוף הקשר הזה לבניית פרויקטים גיאותרמאליים יכול להיות יעיל.שיתוף היתרונות באמצעות מכסי חשמל נמוכים יותר או שיפורים גם מעודד תמיכה.

תחזית לעתיד ומגמות מתפתחות

מערכות גיאותרמאליות (EGS) ו Super Critical Gethermal

הטכנולוגיה של EGS מתקדמת במהירות, עם פרויקטים רבים של הדגמה מראה כי יצירת מאגרים מלאכותיים בסלעים גבישיים חמים היא אפשרית מבחינה טכנית. פרויקט FORGE בארה"ב ופרויקט ה- European DESCBLE הם טכניקות לגרות שברים עמוקים.הצלחה ב- EGS עלולה לפתוח את ה-Gthermal באזורים לא געשיים, להגדיל במידה רבה את מספר המכרות שיכולה לארח פרויקטים גיאו-קרימאליים (400>C) הוא צמצם באופן דרסטי את עלויות כוח (CID) ולהפחית באופן דרסטי (ב-F) באופן דרסטי) ולהפחית את התפוקה באופן דרסטי (ב- 10 פעמים) באופן דרסטי, 10.

מערכות היברידיות: Gethermal + Solar + Storage

שילוב של בסיס גיאותרמאל עם PV סולארי אחסון סוללה יכול ליצור מחדש, 100% ממכרה מתחדשת microgrid. במהלך שיא אור השמש משתלט; בלילה, גיאותרמאל מספק כוח קבוע. גישה היברידית זו יכולה להפחית את היכולת הגיאוגרפית הנדרשת, להפחית את עלויות ההון תוך שמירה על אמינות. כמה מתקנים היברידיים טייס כבר פועל בנבאדה וצ'ילה.

Lithium and Critical מינרלים Extraction from Gethermal Brines

גליונות גיאותרמית מכילים לעתים קרובות ליתיום מומס, מאגי, אבץ ואלמנטים נדירים של אדמה.הטכנולוגיות הליתיום הישירות (DLE) מוסחרות בצמחים בים סלנטון של קליפורניה ובגרמניה. מכרות יכולות להציג תרגיל גיאותרמלי כפעילות דו-תכליתית - הפקת אנרגיה נקייה וזרם משני ממיצוי מינרלים.מודל זה יכול להפוך השקעות גיאומטריות עצמאיות עצמאיות עצמאיות.

פרוייקטי ההדגמה של Direct-Use

מספר גדל והולך של חברות כרייה מתעתקים חימום גיאותרמאלי קטן בקנה מידה קטן עבור אוז יבשה, טרום חימום, וניתוק.האגודה הגותית הבינלאומית תיעדה מעל 30 פרויקטים כאלה ברחבי העולם, כמו ביטחון ביישומים לשימוש ישיר גדל, יותר מכרות צפויים ליישם אותם לפני ביצוע תחנות כוח גדולות.

נהגי מדיניות ומחירי פחמן

ממשלות מכוונות יותר ויותר מסים פחמן ומטרות הפחתת פליטות.לדוגמה, מס הפחמן של קנדה צפוי להגיע ל-CAD $170 לטון עד 2030. במחירים כאלה, החיסכון ממעבר לגיאוותרמאל הופך משכנע.מסגרות בינלאומיות כמו הסכם פריז ודרישות משקיעים לציות ESG יזרזו את המעבר. חברות מינון אשר יאמצו מוקדם גיאותרמאלי יקבלו יתרון תחרותי בגישה לשרשראות אספקה נמוכות פחמן.

מסקנה: מסלול אסטרטגי למינוי בר קיימא

אנרגיה גיאותרמית מציעה פתרון חזק, נקי, וחסכוני לאתגרי האנרגיה של המגזר הכרייה. על ידי החלפת דלקים מאובנים עם כוח גיאותרמאל יציב חום, מכרות יכולות להפחית באופן דרמטי את טביעת הרגל שלהם פחמן, עלויות הפעלה נמוכות יותר, ולשפר את המוניטין שלהם עם קהילות ומשקיעים. בעוד מחסומים טכניים ופיננסיים נשארים, התקדמות במערכות היברידיות, תמיכה מדיניות מרחיבים במהירות את החלונות המשתנים, להשקיע את אתרי פיתוח ישיר של כדור הארץ, ומעבדות, באמצעות פיתוח ישיר, ומעבדות, באמצעות פיתוח ישיר, פיילוטים, באמצעות פיתוח ישיר, מרפאות גיאומטרידות, ומעבדות, מרפאות.

(ב) למידע נוסף, להתייעץ עם משאבים מה-FLT:0) הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה מתחדשת (IRENA) ,(IRENA) ,(IRENA) ,(IRENA) , ההרחבה:2 ThinkGEnergy News and Analysis PlatformFLT 3: ו-FLT:4U.S. Department of Energy Gethermal TechnologiesFLT:5 for Technology, באתר האינטרנט של מחקר של Geoal-Fial-minthal-Fiing Council, ניתן למצוא באמצעות ערוץ 7.