마그마 전력: 과열된 용융 암석이 재생 에너지를 제공하는 방법

: By Pete Rowley, 포츠머스 대학교

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마그마 파워 : 과열 된 암석이 재생 가능 에너지를 제공 할 수있는 방법 지열 에너지는 일반적으로 활화산 근처에서 발견됩니다.
에릭 가바, CC의 BY-SA

아이슬란드는 용암만큼 뜨거운 물을 이용할 예정입니다. 지상 몇 킬로미터 떨어진 토르 (Thor)라는 시추 장비는 곧 침투하다 내부 지구의 용암이 해저를 통해 스며 든 물을 가열하는 마그마 챔버 주변의 지역. 이 물은 1,000 ° C까지 올라가고 부식성 화학 물질로 포화되어 최후에는 표면까지 파이프로 연결되고 열은 사용 가능한 에너지로 바뀝니다.

이것은 거대한 엔지니어링 과제이며 지열 발전의 새로운 시대를 열어 줄 수있는 과제입니다. 전 세계의 기존 지열 프로젝트는 300 ° C 이하로 가열 된 물이 필요합니다. 그렇다면이 여분의 노력과 비용을 들여야하는 이유는 무엇입니까?

대답은 간단합니다. 가장 극한의 온도의 물은 "초 임계의"그것은 진정한 액체도 아니고 진정한 가스도 아니며 경이적인 에너지를 유지할 수 있습니다. 초 임계 수는 생성 할 수 있습니다 열 배나 더 많은 힘 기존의 지열 원보다.

아이슬란드는 130 화산이 발산 판 경계 맨틀에서 불과 몇 킬로미터 떨어진 곳에서 뜨겁고 신선한 마그마가 지속적으로 공급됩니다. 아이슬랜드 사람들은이를 이용하여 현재 전기의 1/4 이상을 생산하고 있습니다. 지열표면의 2km 이내의 끓는 온도의 물에 접근한다.

　 아이슬란드 깊은 시추 프로젝트 (IDDP)는 아이슬란드 지각의 4km 아래에서 어떤 일이 일어나는지 알아 내기 위해 설정되었습니다. 2009에서는 첫 번째 드릴링 다리에서 실수로 마그마 주머니에 부딪쳤다., 결국 시스템을 안정화시켜 가장 뜨거운 증기 지열 탐사에서 생산 된 것 : 450 ° C.

현재 시추중인 두 번째 시추공은 Reykjavik 근처 Reykjanes 반도 아래의 마그마 챔버 주위에서 암석을 관통하는 깊은 순환 수를 두드리는 것을 목표로합니다.

화산을 따라 가라.

아이슬란드에서 제공되는 지열 재물에 대한 당황은 특이한 일이 아닙니다. 사실, 총 에너지 점유율 측면에서 지열 발전량이 가장 많은 국가 중 하나 인 반면, 전체 지열 발전량 중 상위 5 개국 중 가장 높지는 않습니다. 사실 상위 5 위권 국가는 놀랄 수 있습니다.

세계에서 가장 큰 지열 발전소는 미국, 3,450에서 2015 용량의 MW 사용주로 캘리포니아에 집중되어있다 (전형적인 원자력 발전소는 1,000 MW 주변에서 생산된다). 다음은 필리핀과 인도네시아, 1,870과 1,340 MW입니다. 멕시코와 뉴질랜드는 각각 1,000 MW를 약간 넘고, Iceland (665 MW)는 이탈리아 (916 MW)보다 일곱 번째로 많습니다.

화산은이 모든 국가의 지열 자원에 공통적 인 요소입니다. 미국은 또한 엄청난 산 안드레아스 (San Andreas) 단층대와 지각을 통해 열과 유체를 전달하는 능력을 활용했습니다.

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지열 에너지가 성공하기 위해서는 열이 있어야하고 접근 가능해야하며 주위로 물을 이동할 수 있어야합니다. 이 세 가지 간단한 요구 사항은 함께 찾기가 어려울 수 있습니다.

행성 대부분을 가로 지르는 뜨거운 물질은 경제적으로 도달하기에 너무 깊숙한 곳입니다. 지구의 지각의 온도는 일반적으로 모든 25km 깊이의 1 ° C; 50 또는 심지어 150 ° C / km에 가까워야만합니다. 즉, 얇은 지각 (뜨거운 맨틀에 더 가깝기 때문에)과 지표 또는 열이나 마그마를 표면으로 향하게 할 수있는 판 경계 또는 화산과 같은 지형 중 하나와 같이 지질 학적으로 특이한 지형 근처에 있어야합니다.

이 조건이 충족되면 물을 움직일 수 있어야합니다. 암석은 모든 것이 같지 않습니다. 일부는 물이 모공 사이의 모공과 경계를 통해 쉽게 흘러가도록 허용 할 수 있고 다른 일부는 장벽과 유사합니다. 물이 시추공에 흘러들 수 없으면 표면으로 끌어 올 수 없습니다.

뜨거워 진 지역에 자연의 물이 없다면 엔지니어는 일부 물을 펌프질 할 수 있습니다. 그러나 암석이 흐르는 것을 막고 분산 시키면 시추공 주변의 물이 시원하게 냉각되어 지열 상태가 무의미 해집니다.

금, 희토류 원소 또는 좋은 농지와 마찬가지로, 지역의 지질학은이 귀중한 자원에 대한 접근을 통제합니다. 활화산이있는 곳 어디에서나 IDDP가 개척 한 고온 지열 탐사가 잠재적으로 도움이 될 수 있습니다. 태평양을 포함하는 모든 국가를 포함합니다. 화재의 반지 - 아마도 그들의 풍경을 점화하는 화산에서 약간의 이익을 추출 할 수있는 기회.