지열 에너지는 무엇이며 미래는 무엇입니까?

지열 에너지 란? 향상된 지열 시스템 기술의 개선으로 지구의 열이 주요 발전기가 될 수 있습니다. 플리커 / xavierbt

지열이란 말 그대로“지구 열”을 의미합니다. 우리가 핵심을 향해 더 깊이 뚫을수록 지구의 온도가 상승합니다. 우리는 뜨거운 지하 저수지를 통해 물을 순환시켜 뜨거운 물이나 증기를 표면으로 가져 와서 그 열을 에너지로 사용할 수 있습니다. 그런 다음 뜨거운 유체의 에너지를 표면의 기계적 및 전력으로 변환 할 수 있습니다. 열기관.

호주 지열 발전에 대한 민간 투자는 XNUMX 년 전 매우 빠르게 시작된 후 둔화되었습니다. 새로운 개발로 인해 향상된 지열 시스템에 상업적인 가능성이 생겨나면서 다시 한 번 회복 될 것입니다. 이것들은 기하 급수적으로 성장할 수있는 잠재력을 가지고 있으며, 세계를위한 풍부한 힘을 약속합니다.

기존의 지열 시스템

2010 년 세계는 20 테라 와트시 (TWh)의 지열 전기. 이 모든 것이 재래식 자원에서 나왔습니다. 이들은 자연적으로 발생하는 온수 또는 마그마에 의해 가열되고 투과성 암석을 순환하는 증기 흐름입니다. 화산 시스템과 관련이 있으며 활화산 또는 어린 화산이있는 지역으로 제한됩니다.

재래식 자원의 사용은 새로운 것이 아닙니다. 1904 년 Larderello에 공장이 세워졌습니다, 이탈리아, 지열 증기에서 전기를 생산합니다. 그 이후로, 지열 전력 설비는 꾸준한 속도로 확산되었지만 비교적 접근하기 쉬운 자원으로 제한되었습니다.

향상된 지열 시스템

지구상에 풍부하고 일반적으로 이용 가능한 또 다른 형태의 지열이 있습니다. 일부 화강암 유형에서 발견되는 칼륨, 우라늄 및 토륨 동위 원소의 방사성 붕괴에 의해 생성됩니다.

남호주의 쿠퍼 분지의 화강암에는 극소량의 동위 원소 농도가 있습니다. 매우 낮은 속도로 열이 발생합니다. 이러한 낮은 속도에서, 대량의 화강암이 온도를 100 ° C 올리려면 거의 백만 년이 걸릴 것입니다. 그 시간 동안 암석은 깊이가 잘 유지되어야합니다.

이 깊은 열에 접근하려면 두 개 이상의 우물을 뚫어야합니다. 한 우물에서 찬물이 주입되고 암석에 의해 가열되어 다른 우물에서 추출됩니다. 두 개의 우물은 일반적으로 800 ~ 1000m 떨어져 있습니다. 이러한 시스템에서, 물은 웰 사이의 암석이 충분히 투과성 인 경우에만 한 웰에서 다른 웰로 이동할 것이다.


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천연 암석 투과성은 충분히 높지 않지만 잘 확립 된 석유 및 가스 공학 기술로 향상 될 수 있습니다. 이러한 시스템을 강화 지열 시스템 (EGS)이라고합니다.

상용 EGS 개발

심층 우물이 비싸기 때문에 향상된 지열 시스템의 전기는 현재 가격 경쟁력이 없습니다. 우물과 표면 장비에 충분한 전력을 공급하기 위해서는 온수를 100kg / s에 가까운 속도로 표면에 가져와야합니다. 세계 최고의 EGS 유량 중 하나는 호주 회사 Geodynamics에 의해 달성되었으며이 목표의 XNUMX 분의 XNUMX에 불과했습니다. 이것은 중요한 성과이지만 EGS 전력을 상업적으로 경쟁적으로 만드는 것만으로는 충분하지 않습니다.

에너지를 전력으로 변환하는 효율을 향상시킬 수 있다면 이러한 낮은 유량을 보상 할 수 있습니다. 그러나이 분야의 개선으로 아직 전기 생산이 가격 경쟁력을 갖추지 못한 것으로 보인다.

EGS 전기가 상용화되기 전에 EGS 유량이 XNUMX 배가되어야합니다. 그것은이었다 지난 XNUMX 월보고 지열 우물에 대한 유망한 기술은 미국 회사 AltaRock에 의해 개발되었을 수 있습니다. 보고 된 결과가 추가 테스트를 통해 입증되면 전세계 및 호주의 EGS 지열 개발에 새로운 호흡을 제공 할 것입니다.

다른 호주 지열 자원

기존의 지열 시스템과 향상된 지열 시스템의 구분은 인공적이며 실제 글로벌 지열 자원은 자연적으로 발생하는 온천에서 향상된 지열 시스템까지 확장 된 연속 스펙트럼을 포괄합니다.

최근의 결과에 따르면 호주는 화산 국가는 아니지만 퇴적암에서 마그마가 지표면에 접근하여 온수를 생성하는 지역이 있습니다. 호주 지열 산업은 뜨거운 퇴적물 대수층. 그것들은 EGS보다 자연 투과율이 높을 것으로 예상되지만 기존의 지열 시스템만큼 높지 않을 수 있습니다.

전 세계적으로 이러한 유형의 자원에 대한 작업은 많지 않았지만 호주와 같은 다른 곳에서도 새로운 개발이 이루어졌습니다. 터키남아메리카 그러한 자원에 대한 지시.

환경 영향

지열 에너지에 액세스 할 때 관련된 기술은 즉각적인 환경에 약간의 영향을 줄 수 있습니다. 보시다시피 파라라나 체험, 표면에 약간의 진동이 느껴질 수 있지만 심각한 위험은 아닙니다. 지열 에너지는 사용하지 않습니다 더 이상 물 다른 재생 가능한 화력 에너지 응용 프로그램보다. 또한 EGS 저수지가 매우 깊고 우물이 강철 케이싱으로 밀봉되어 있기 때문에 EGS 프로젝트에 사용 된 파단 자극은 표면 대수층에 위험을 초래하지 않습니다.

일부 화산에서 공급되는 기존의 지열 자원에서 대기로 방출 된 용해 가스 즉각적인 환경에 영향을 줄 수 있습니다. 이것은 아마도 지열 에너지와 관련된 가장 심각한 위험 일 수 있지만 일부 기존 자원 (호주와 관련이 없음)으로 만 제한되며 제어하기 쉽습니다.

지열의 미래

지열 에너지의 기초는 강력합니다. 그것은 풍부합니다 – 위대한 지하 분지 아래의 자원은 충분히 큰 것으로 추정 6000 년 동안 현재 호주의 연간 에너지 소비를 제공합니다. 석탄을베이스로드 발전기로 완전히 대체 할 수있는 몇 안되는 재생 가능 전원 중 하나입니다. 또한 환경 영향이 매우 낮습니다.

충분한 흐름을 얻지 못하면 상업적 개발을 방해했지만이 문제는 가까운 시일 내에 해결 될 수 있습니다. 이런 일이 발생하면 지열 발전은 2020 년대 최고의 재생 가능 전력 기술 중 하나가 될 수 있습니다.대화

저자에 관하여

Hal Gurgenci, 기계 공학 교수 퀸즐랜드 대학교

이 기사는에서 다시 게시됩니다. 대화 크리에이티브 커먼즈 라이센스하에 읽기 원래 기사.

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