Kapu az Energia birodalmába - online információs portál és tudástár
  
                     

Kapcsolódó tartalom



 


          

            

                      

  

 


Geotermikus energia elméleti háttere Nyomtatás E-mail

Földünk felszínén az asztenoszféra felől átáramló hőmennyiség 1021Joule/év. Ez összevetve a Napból származó hővel - ami 5,4×1024 Joule/év - kevésnek tűnik. A hő azért áramlik az asztenoszféra felől a litoszféra irányába, mert közöttük jelentős hőmérséklet különbség van. A Föld magban kb. 7000 °C hőmérséklet uralkodik.

Ez az óriási hőmennyiség két módon keletkezik:

  • Kb. 4600 millió éve, bolygónk anyagainak kondenzálódása idején a belső részek rendkívül gyorsan felmelegedtek, mivel a sűrűsödő anyagok kinetikus energiája hőenergiává alakult
  • a Föld belsejében hosszú bomlási idejű radioaktív izotópok találhatóak, mint a thórium 232, uránium 238, kálium 40. Ezek bomlása során hő szabadul fel, megközelítőleg 5×1020  Joule/év.

Mivel a radioaktív bomlás mértéke exponenciálisan csökken, a Föld megalakulása után közvetlenül, a bomlásból származó hő ötszöröse lehetett a mainak. Ez a hő a hőáramlás útján halad a felszín felé. A felszín közelében, úgy 100 km mélyen a föld anyagai hűvösebbek és túl kemények ahhoz, hogy létrejöjjön a hőáramlás, így a hő hővezetés által halad tovább.

A világon számos olyan hely található, ahol a vékony kőzetrétegen át kellő mennyiségű hő áramlik fel 150-200 °C-os gőz formájában, hogy elektromos áram termelésére tudják hasznosítani.
ezek az ún. magas entalpiájú források.

A litoszféra lemezekből áll, amelyek az olvadt asztenoszférán "úsznak" és évente egy pár cm-t mozdulnak el. A lemezszegélyeknél a hő sokkal nagyobb mennyiségben jut a felszínre, az olvadt kőzetanyag által, látványos vulkáni tevékenységet eredményezve. A felszín alatt néhány km-rel az olvadt, vagy részlegesen olvadt kőzetanyag hőmérséklete kb.1000 °C. Ezeken a helyeken a hőmérsékleti grádiens gyorsabban nő lefelé haladva, ez pedig a magas-entalpiájú területeket jelzi.

A hőfeláramlás a lemezek határainál éri el maximumát, ahol akár 300 milliWatt/m2 is lehet, így 100 W hőenergiát nagyjából egy teniszpálya nagyságú területen lehetne nyerni. Ha elektromos energiát szeretnénk előállítani a hőenergiából létrehozott gőzből – ez legfeljebb 30%-os hatásfokkal lehetséges, de a 10-15 % a jellemző – legalább 1000 m2-es terület szükséges 100W előállításához.

Forrás: Monoki Ákos, "Geotermikus energia" c. munkája, eredeti formájában itt
Közzétéve szerzői engedéllyel

 
Hungarian (formal)English (United Kingdom)

Könyv ajánló


Miről olvasna szívesen?
 

Statisztika

Tagok : 17
Tartalom : 301
Tartalom találatai : 1262962