Почему Земля нагревается? Любопытные факты о петротермальной энергетике, которые точно расширят ваш кругозор
А вы знали, что планета Земля, очень горяча, причем, чем глубже, тем температура выше? Только представьте на глубине порядка 12 километров температура может достигать 200 и больше градусов. Хотите узнать больше? Мы собирали для вас 5 фактов о петротермальной энергетике!
Wikimedia Commons
- Нет, это не геотермальная энергетика, их не надо путать. Геотермальная основана на том, что в нужном нам месте близко к поверхности подходят нагретые земным теплом воды, энергию которых можно использовать в полезных целях. Петротермальная использует для наших нужд тепло самих горных пород, которые могут и не содержать заметного количества воды.
- Откуда берется тепло? По сегодняшним представлениям, главную роль в нагреве земных недр сыграла их гравитационная дифференциация. Тяжелые элементы, вроде железа, за долгое, порядка миллиардов лет, время «утонули», а к поверхности «всплыли» кремний, водород, кислород и прочие. Это сопровождалось значительным выделением тепла, которое не закончилось и по сию пору. На долю гравитационной дифференциации приходится примерно 90% тепла земных недр. Остальное — результат распада радиоактивных элементов.
Общая структура планеты Земля
- Увеличение температуры с глубиной характеризуется геотермическим градиентом — величиной прироста температуры на сотню метров или километр. Его величина различна в разных районах Земли, но, в первом приближении, речь тут идет о первых градусах на сотню метров.
Таким образом, если пробурить скважину пятикилометровой глубины, то температура горных пород на ее забое будет превышать сто или более градусов Цельсия.
- Если пробурить не одну скважину, а две, то через одну можно будет закачивать холодную воду, а через другую — выкачивать горячую. По мере подъема из глубин, она закипит и превратится в пар, который можно будет направить в турбину. Если даже температура воды для этого недостаточна, ею можно вскипятить какой-то промежуточный реагент, вроде фреона.
- А как обеспечить переток воды из одной скважины в другую? Эта задача решается гидроразрывом пласта — технологией, опробованной множество раз при добыче нефти и газа. В скважину закачивается жидкость (чаще всего — на водяной основе, но возможны варианты), под давлением, существенно превосходящим пластовое. Эта жидкость разрывает пласт, распространяя в стороны от него трещины разного размера. Чтобы потом они не схлопнулись в жидкость добавляются микрогранулы (простейший вариант — песок) которые забиваются в трещины.
