תפקידה של אנרגיה גיאותרמית בניהול מים בר קיימא

חדש לנס על מחסור במים: היתרון הגרמי

זמינות מים מתוקים היא אחד האתגרים המחדשים ביותר של המאה ה-21.שינוי האקלים משנה את דפוסי המשקעים, קרחונים נסוגים, ודברים מהירים יותר מאשר טעינה מחדש.הייצור באנרגיה הוא צרכן גדול של מים מסורתיים, צמחי חשמל תרמואלקטריים - גז טבעי, גז גרעיני - כמויות עצומות של מים לקירור.

יסודות האנרגיה הגוותרמית

כיצד מערכות גיאותרמיות עובדות

אנרגיה גיאותרמית מקורה בדעיכה רדיואקטיבית של אלמנטים עמוק בתוך הקרום של כדור הארץ ומחום היווצרות המקורי של כדור הארץ.חום זה הוא נגיש על ידי קידוח בארות לתוך מאגרי תת-קרקעי של מים חמים או קיטור. בהתאם לטמפרטורה וללחץ של המאגר, את המשאבים ניתן להשתמש עבור חימום ישיר (נמוך לטמפרטורה בינונית, 20 מעלות צלזיוס) או עבור ייצור חשמל (טמפרטורה גבוהה, 150 מעלות צלזיוס) במיוחד עבור מחזור מים רלוונטי, במיוחד עבור מחזור הדם).

זמינות וגמישות

בניגוד לשמש ורוח, אנרגיה גיאותרמית אינה תלויה בתנאי מזג אוויר. צמח גיאותרמאל מעוצב היטב יכול להשיג גורמי קיבולת מעל 90%, מתן כוח עומס עקבי.אמינות זו קריטית לתשתיות מים אינטנסיביות אנרגיה כמו צמחי פלנציה ומתקני טיפול במים פסולת, אשר חייב לפעול באופן רציף כדי לענות על הביקוש הגיאוגרף הגלובלי הוא עצום, עם הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה מתחדשת (IRE) שבריר אנרגיה זמינה רק בזמנים חשמליים רבים, אם כי הוא אפשרי מבחינה טכנית, הוא מסוגל לענות על פני אנרגיה גלובלית, אך ורק על פני אנרגיה גלובלית, אך ורק על פני חשמל מודרנית, הוא אפשרי.

נקסוס מים-אנרגיה: היכן שגיאותרם עושה את ההבדל

האנרקסוס לאנרגיה המים מתאר את התלות הבין-תרבותית של מערכות מים ואנרגיה.מים נדרשים לייצור אנרגיה (חשיפה, קירור, עיבוד), ואנרגיה נדרשת לאספקת מים (טיהור, טיפול, הפלה), אנרגיה גיאותרמית יושבת בצומת ייחודי של ננוקס זה כי הוא יכול לצרוך פחות מים מאשר מקורות אנרגיה קונבנציונליים וחום נמוך שניתן להשתמש בו כדי לטפל או לייצר מים.

חידוש צריכת מים בדור כוח

דלק מאובנים ותחנות כוח גרעיניות משתמשים בכמויות עצומות של מים למקרר. בארצות הברית, הדור התרמואלקטרי מהווה כ-40% מכל נסיגת המים המתוקים. צמחי הכוח הגרמיים, במיוחד מחזור בינאריים ועיצובים אוויריים, יכולים להפחית את נסיגת המים והצריכה ב-95% או יותר בהשוואה לצמחים מסורתיים.

המונחים: water-Intensive Energy מקורות אנרגיה

מעבר לצריכה ישירה של צמחים, אנרגיה גיאותרמית ממקמת את המים הדרושים למיצוי דלק.כריית הפחם, קידוח גז טבעי, ושבר הידראולי (fracking) כל צורך או מדבק מים.על ידי החלפת מקורות אלה עם חשמל גיאותרמאל, טביעת הרגל המים של מערכת האנרגיה מופחתת ברמת האספקה.

תגיות: Gethermal Heat for Water Management

היישומים המיידיים והחסכוניים ביותר של אנרגיה גיאותרמית לניהול מים הם מערכות שימוש ישיר.אלה משתמשים בנוזלים גאותרמיים בטמפרטורה נמוכה לבינונית לחימום, קירור ותהליכים תעשייתיים, תוך עקירת ההפסדים התרמודינמיקה של ייצור חשמל.

המונחים: haring

רשתות חימום מחוזי ג'ותרמאל מחלקים מים חמים ממקור גיאותרמאל מרכזי למגורים, מסחריים ותעשייתיים.זה מקטין גז טבעי או חימום חשמלי, שניהם בעלי טביעת רגל משמעותית של מים, הפקת גז טבעי ותחזוקה של צינורות דורשים מים, בעוד חימום חשמלי לעתים קרובות מסתמכ על תערובת רשת הכוללת צמחי מים חמים מדי שנה.

שימושים חקלאיים ואבוי-תרבותיים

חום גאוותרמאל יכול להיות מיושם ישירות בחקלאות באמצעות חימום חממה, התחממות אדמה, וחקלאות מימית.חממות חד-פעמיות מאפשרות ייצור יבול סביב השנה באקלים קר, צמצום הצורך במזון מיובא והמים המטבוליים הבוטעים במזון זה.ג'ותרמאל חקלאות ימית - גידול דגים, סיבולת, או מינים מימיים אחרים במים מבוקרים בטמפרטורה - יכול להשיג שיעורי צמיחה מהירים יותר ומחילת גבוהה יותר של מערכות מזון המיוצרות יותר מאשר זו, משמשות יותר, הן יותר, הן יותר, הן יותר, הן עבור חקלאות גיאומטרה, הן בשימוש, כלומר, כלומר, הן בשימוש, הן יותר של מים חמים, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כמו גם במכוניות גיאומטרה, כלומר, יותר, יותר, מאשר טמפרטורות חום, בהונגריה, או מינרלים גיאומטרה, יותר, יותר, יותר, יותר, מאשר טמפרטורות מים חמים, מאשר טמפרטורות מים חמים, מאשר טמפרטורות מים חמים, או מינרלים גיאומטרה, משמשות, או מינרלים גיאומטרה, או יותר, מאשר, מאשר טמפרטורות מים חמים של מים חמים, מאשר טמפרטורות מים חמים של מים חמים של מים חמים, הוא משמשות, הוא משמשות, 000

תהליך התעשייה

תהליכים תעשייתיים רבים דורשים חום זמני נמוך (60 ° C-150 ° C), כולל יבשה, זיקוק, ועברה. חום גיאותרמאל יכול לספק את זה ישירות, החלפת מרתיקים כי לצרוך מים לדור קיטור וקירור. בתעשיית עיבוד המזון, למשל, חום גיאותרמל משמש לייבוש פירות, ירקות, מוצרי חלב, צמצום עלויות האנרגיה והצריכה.

גאוותרמאל-עוצמה של דיסאלינציה: הובלת מים טריים מכדור הארץ

דאלינציה היא תהליך אנרגיה-רגישה שמסיר מלח ממי הים או מי קרקעי מברזל לייצר מים טריים.שתי הטכנולוגיות הדומיננטיות הן תנומוזה הפוכה (RO), אשר משתמשת במשאביות בלחץ גבוה, ושקיקה תרמית, אשר משתמשת חום כדי להתאדות ומים מזהמים.ג'ותרם אנרגיה יכול להיות כוח, אבל סינרגיה עם דיפלינציה תרמית היא חזקה במיוחד.

דיסאלינציה עם חום גיאותרמל

מספר רב של דיאזמנטציה (MED) ו- Multi Stage פלאש (MSF) דורש חום זמני נמוך (70 ° C-100 ° C-100 ° C), אשר נמצא בטווח של משאבים גיאותרמאליים רבים. על ידי הפיכה מאגר גיאותרמאל ישירות למפעל דיפלנציה תרמי, הצורך בחשמל חיצוני מצטמצם, ואת העלות הכוללת של מים טיפות באופן משמעותי.

דיסאומוזיס עם Gothermal חשמל

באזורים בהם משאבים גיאותרמאליים הם עתירי זמן גבוהים ומותאמים יותר לדור החשמל, ניתן להשתמש בכוח כדי להפעיל את תחנות הדה-הפלה. כי כוח גיאותרמאל הוא בסיס ואמינה, הוא יכול לתמוך במבצע RO רציף, שהוא יעיל יותר מאשר פעולה לסירוגין.שילוב זה הוא רדוף בקניה, שבו ציוד השדה הגיאוגרפי של Olkariagithermal לצמח תת-קרקעי המשרת את העיר נישה מספקת פחות מים נקיים מאשר מים רגילים.

ניהול הרחם ו-מינרל Recovery

דיספלנציה מייצרת ריבון מרוכז, אשר חייב להיות מפוספס בזהירות כדי להימנע נזק סביבתי.מערכות גיאותרמאל לעתים קרובות לייצר את הריין שלהם, ויש עניין גובר שילוב של ניהול רזון בין השניים. Gethermal brines יכול להכיל מינרלים יקר כגון ליתיום, אבץ, ומניגן. על ידי שחזור מינרלים אלה לפני הפלה, זרם הפסולת מופחת, והכנסות נוצרות נקראות לעתים קרובות אזור דינמי, שבו הוא "סלם של דם עשיר" (Silthalithalthalthalthal-ildum), שבו הוא "הת" (Sildronicial), שבו הוא דינמי, "ה" (Sildial") ב-ildum) ב-ildialdum) ב-ildanthalthalton) הוא לעתים קרובות.

מחקרים ב-Gethermal Water Management

איסלנד: מודל של שימוש מעגלי

איסלנד יושבת על רידג 'מיד אטלנטי ויש לה כמה מהמשאבים הגיאורמיים הנגישים ביותר בעולם.המדינה משתמשת באנרגיה גיאותרמית כמעט לכל חימום שלה, עבור כ-30% מהחשמל שלה, יש לכך השלכות ישירות על ניהול מים. אספקת המים העירונית של איסלנד מסתמכת במידה רבה על מים חמים גיאוותרמאליים לחימום מחוזי, אשר בתורו מאפשר מים קרים להיות שמורים לשתייה וחקלאות.

קניה: ג'ותרמאל כ- Catalyst for Village Water Access

קניה היא מובילה בפיתוח גיאותרמאל באפריקה, עם יותר מ 950 MW קיבולת המותקנת בשדה Olkaria. הממשלה משתמשת באופן פעיל באנרגיה נקייה זו כדי לטפל מחסור במים.הצמח אוקלהומה של Olkaria Desalination שהוזכר קודם לכן הוא פרויקט הדגל, אבל גם כוחות גיאותרמית שואבים תחנות לאספקת מים כפריים ושקיה. בעמק Rift, שבו הוא נפוץ, חום, גמיש, כמו גם על ידי חיפוש אחר של תחנות דלקות, יכול להפעיל כוח יבולים, כמו גם על ידי חשמל יבש, כלומר, כלומר, כלומר, כמו גם על ידי חשמל יבש, כמו גם על ידי היצע מים יציב של צמחים.

אינדונזיה: גאוותרם לחקלאות בת קיימא ולחקלאות Aquaculture

באינדונזיה יש את הפוטנציאל הגיאוגרפי הגדול בעולם, מוערך ביותר מ -29 GW. המדינה משתמשת חום גיאותרמל כדי להפוך את החקלאות באזורים הרריים. במערב ג'אווה, קיטור גיאותרמאל משמש כדי לעליות תה יבשה ועופות קפה, תהליך שקודם כל הסתמכות על אבק אש או דלקים מאובנים.זה מפחית את הפחתת המחסנים הגיאומטריה (אשר מגן מים) ומבטל זיהום של מוצרי סומאטיסה של גזי חום זה, גם כן, מכיל פחות חום, גם כן, מכיל, 000, מכיל, 000 חום, הוא תומך בטמפרטורות חום אופטימליות, 000 חום.

אתגרים לסקר ג'ותרמאל עבור ניהול מים

עלייה בבירה וחקר סיכונים

פרויקטים גיאותרמאליים דורשים השקעה משמעותית בתחום המחקר, קידוח ובנייה צמחית.מחקרים יכולים לעלות מיליוני דולרים ולקבל שיעור הצלחה של רק 20-30% באזורים הירוקים.סיכון פיננסי זה מרתיע השקעה פרטית, במיוחד במדינות מתפתחות שלעתים קרובות זקוקות לפתרונות מים ברובם. אמצעי הפחתת סיכונים, כגון ביטוח קידוח ממשלתי ואקלים בינלאומי, הם חיוניים לפריסת הברית הגמאלית גלובלית, אך צמצום תפעולי הוא יעיל.

מיקום והובלת מים

משאבים גאוותרמאליים אינם מחולקים אפילו.משאבים עתיריים גבוהים נמצאים בדרך כלל לאורך גבולות צלחת טקטונית, אשר עשוי להיות רחוק ממרכזי אוכלוסייה או אזורי מים-הרכב.הובלת חום גיאותרמאלי (באמצעות צינורות מבודדים) או את צפיפות המים (באמצעות צינורות) על פני מרחקים ארוכים מוסיף עלות והפסדי אנרגיה.

שיקולים סביבתיים וארץ-Use

התפתחות גיאותרמית יכולה לשנות את ההידרולוגיה המקומית.מיצוי של נוזלים גיאותרמיים יכול לגרום תת-קרקעית אדמה אם נוזלים אינם מחזרים. induced seismicity, אם כי נדיר, קשור במערכות גיאותרמיות משופרות (EGS) אשר כרוכות בנוזל הידראולי (Ricirfracturing) בנוסף, גיאוגרפית דורשת אדמה עבור בארות, צינורות וכוח, אשר יכול עם השפעות טבעיות או סביבתיות (aconic) הוא נמוך יותר מאשר צמחי מרפא, עם טמפרטורות קבועות, עם טמפרטורות נמוכות יותר.

תגמול ומדיניות

במדינות רבות, אנרגיה גיאותרמית מסווגת כמשאב מינרלים ולא מקור אנרגיה מתחדש, הכפוף לחוקים כרייה המתאימים ביותר לפיתוח.העברה לפרויקטים גיאותרמאליים לעתים קרובות כרוך בסוכנויות מרובות העוסקות בזכויות מינרלים, זכויות מים, השפעה סביבתית ושימוש בקרקע.לייעל תהליכים אלה ויצירת מסגרות משפטיות ברורות עבור יישומים גיאותרמאליים היא עדיפות עבור מכסי מזון, הגבלות מתחדשות, וכן לזהות תמחור פחמן-פרגן של מים.

עתיד: טכנולוגיות מתקדמות ודרכי מדיניות

מערכות גאוותרמיות (EGS)

טכנולוגיית EGS יוצרת מאגרים מלאכותיים בסלע יבש חם על ידי הזרקת מים בלחץ גבוה כדי ליצור שברים.זה יכול לפתוח משאבים גיאותרמאליים באזורים ללא מאגרים הידרותרמיים טבעיים, להרחיב במידה רבה את ההשגה הגיאוגרפית של אנרגיה גיאותרמית.אם EGS הופכת להיות מעשית מבחינה מסחרית, זה יכול לספק יעילות נמוכה של בסיס פחמן חום במקומות כמו ארצות הברית המערבית, אוסטרליה, והרבה מאירופה.

מערכות חידוש היברידיות

שילוב גיאותרמאל עם חום סולארי או ביומסה יכול לשפר את הכלכלה והאמינות של יישומי ניהול מים.לדוגמה, תרמית סולארית ניתן להשתמש כדי לחמם מים עבור צמח גאותרמיתפלציה גיאותרמית, התפוקה הגוברת בשעות השמש השיא. Gethermal יכול לספק חום בסיס כי צמח סולארי לא יכול, המאפשר את הדהמה לרוץ 24/7, חשמל גיאותרמי יכול להיות מצמד עם רוח וחסן אווירת עם פליטה בינונית.

מערכות מים גותרמיות ומרחביות

המושג של כלכלת מים מעגלית – שבה מים מטופלים, משוחזרים, וחזרו לסביבה עם אובדן מינימלי – זרים בטבע עם אנרגיה גיאותרמית.פסולת מתחנות כוח גיאותרמיות ניתן להשתמש כדי להתייבש שפכים, צמצום נפחו ולוודא לשימוש חקלאי.חום גיאותרמאל יכול גם להאיץ טיפול ביולוגי במי פסולת, לשפר את יעילות האנרגיה שלהם בטוקיו, חום ממקור חום ממרחק חום נמוך לצריכת חום נמוכה, כמו גם מים גיאומטריה.

מסקנה: An Underexploited Synergy

אנרגיה גיאותרמית אינה כדור כסף לאתגרי מים גלובליים, אך הפוטנציאל שלה הוא בלתי מוסבר.הוא מציע שילוב נדיר של כוח עומס בסיס אמין, חום ישיר וצריכת מים נמוכה שיכולה לתמוך בפלישה, חקלאות מדויקת, חימום מחוזי ותהליכים תעשייתיים.ממודל מעגלי של איסלנד להרשות לעצמו פרויקטים של גישה למים כפריים של קניה, דוגמאות השקעה בעולם האמיתי מוכיחות כי גיאוותר יכול לספק הטבות אבטחה מוחשיות, כיום, חסימת סיכון, אך לא ניתן להתעלם מחסומי מים משמעותיים, אך לא ניתן למזג אוויר, אך לא ניתן למזג אווירי משקל, אך לא יכול להיות מתחומי בטיחותיים, אך ורק למזג אוויריים, אך לא ניתן למזג אוויריים, אך ורק למזג אוויריים, אך לא ניתן למזג אוויריים, אך לא ניתן למזג אוויריים, אך ורק למזג אוויריים, אך לא ניתן למזג אוויריים, אך ורק למזג אוויריים, אך ורק למזג אוויריים, אך לא ניתן למזג אוויריים בעלי תשתית יעילה, אך לא ניתן למזג אוויריים, אך ורק למזג אוויריים, אך ורק למזג אוויריים, אך לא ניתן להתעלם מתחומי בטיחותיים, אך ורק למזג אוויריים בעלי חשיבות, אך ורק למזג אוויריים, אך לא ניתן