كيف يتم تشكيل الطاقة الحرارية الأرضية؟
الطاقة الحرارية الأرضية هي طاقة نظيفة ومتجددة جذبت الكثير من الاهتمام في السنوات الأخيرة. مع التركيز العالمي على تغير المناخ والتنمية المستدامة، أصبح تطوير واستخدام الطاقة الحرارية الأرضية موضوعا ساخنا. ستناقش هذه المقالة آلية التكوين وخصائص التوزيع وآفاق التطوير المستقبلية للطاقة الحرارية الأرضية.
1. آلية تكوين الطاقة الحرارية الأرضية
يرتبط تكوين الطاقة الحرارية الأرضية ارتباطًا وثيقًا بتراكم وإطلاق الطاقة الحرارية داخل الأرض. تأتي الطاقة الحرارية داخل الأرض بشكل رئيسي من الجوانب التالية:
| مصدر الطاقة الحرارية | الوصف |
|---|---|
| الاضمحلال الإشعاعي | تطلق العناصر المشعة (مثل اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم) الموجودة داخل الأرض حرارة عند اضمحلالها، وتشكل حوالي 50% من الطاقة الحرارية داخل الأرض. |
| الحرارة الخام | وتشكل الطاقة الحرارية المتبقية عند تشكل الأرض حوالي 20% من الطاقة الحرارية الداخلية للأرض. |
| احتكاك المد والجزر | وتمثل الحرارة الناتجة عن احتكاك المد والجزر الناتج عن جاذبية القمر والشمس نسبة صغيرة نسبيا. |
وتنتقل هذه الطاقة الحرارية تدريجياً إلى السطح من خلال التوصيل والحمل الحراري لقشرة الأرض، مما يشكل موارد الطاقة الحرارية الأرضية. تنقسم موارد الطاقة الحرارية الأرضية بشكل عام إلى الفئات التالية:
| أنواع موارد الطاقة الحرارية الأرضية | نطاق درجة الحرارة | الغرض الرئيسي |
|---|---|---|
| ارتفاع درجة الحرارة الحرارية الأرضية | فوق 150 درجة مئوية | توليد الكهرباء |
| حرارة جوفية متوسطة | 90 درجة مئوية - 150 درجة مئوية | توليد الطاقة والتدفئة |
| انخفاض درجة الحرارة الحرارية الأرضية | أقل من 90 درجة مئوية | التدفئة وزراعة الدفيئة |
2. توزيع موارد الطاقة الحرارية الأرضية العالمية
يرتبط توزيع موارد الطاقة الحرارية الأرضية ارتباطًا وثيقًا بالهياكل الجيولوجية ويتركز بشكل أساسي عند حدود الصفائح والمناطق ذات النشاط البركاني المتكرر. فيما يلي مناطق توزيع موارد الطاقة الحرارية الأرضية الرئيسية في العالم:
| المنطقة | الدول الكبرى | خصائص موارد الطاقة الحرارية الأرضية |
|---|---|---|
| حافة المحيط الهادئ | الولايات المتحدة، اليابان، الفلبين، نيوزيلندا | موارد الطاقة الحرارية الأرضية ذات درجات الحرارة العالية وفيرة ومناسبة لتوليد الطاقة |
| الوادي المتصدع العظيم | كينيا، إثيوبيا | إمكانات الطاقة الحرارية الأرضية هائلة ويتم تطويرها بسرعة |
| حزام البحر الأبيض المتوسط-الهيمالايا | إيطاليا، تركيا، التبت، الصين | موارد الطاقة الحرارية الأرضية ذات درجات الحرارة المتوسطة والمنخفضة وفيرة ومناسبة للتدفئة |
وتتوزع موارد الطاقة الحرارية الأرضية في الصين بشكل رئيسي في التبت ويوننان وتايوان وأماكن أخرى. ومن بينها، يعد حقل يانغباجينج للطاقة الحرارية الأرضية في التبت أكبر حقل للطاقة الحرارية الأرضية في الصين.
3. الاستفادة من الطاقة الحرارية الأرضية وآفاق تطويرها
يتم استخدام الطاقة الحرارية الأرضية بطرق مختلفة، بما في ذلك توليد الطاقة والتدفئة والاستخدام الزراعي. فيما يلي الطرق الرئيسية لاستخدام الطاقة الحرارية الأرضية وفوائدها:
| طريقة الاستخدام | المزايا | التحدي |
|---|---|---|
| توليد الكهرباء | نظيفة ومستقرة ومتجددة | الاستثمار الأولي مرتفع واختيار الموقع محدود |
| التدفئة | توفير الطاقة، حماية البيئة، انخفاض تكلفة التشغيل | تكاليف بناء خطوط الأنابيب مرتفعة |
| الاستخدام الزراعي | تحسين كفاءة زراعة الدفيئة | قيود جغرافية كبيرة |
مع تقدم التكنولوجيا، تنخفض تكلفة تطوير الطاقة الحرارية الأرضية تدريجياً، ومن المتوقع أن تحتل مكانة أكثر أهمية في هيكل الطاقة العالمي في المستقبل. وتتوقع وكالة الطاقة الدولية (IEA) أنه بحلول عام 2050، سيزيد توليد الطاقة الحرارية الأرضية إلى أكثر من ثلاثة أضعاف مستواه الحالي.
4. الاستنتاج
باعتبارها طاقة نظيفة ومستدامة، ترتبط الطاقة الحرارية الأرضية ارتباطًا وثيقًا بتراكم الطاقة الحرارية داخل الأرض. تتوزع موارد الطاقة الحرارية الأرضية بشكل غير متساو في جميع أنحاء العالم، ولكن إمكانات تنميتها هائلة. ومع التقدم التكنولوجي ودعم السياسات، ستلعب الطاقة الحرارية الأرضية دورًا متزايد الأهمية في نظام الطاقة المستقبلي.
تحقق من التفاصيل
تحقق من التفاصيل
ar
