Геотермальная энергия — это энергия, получаемая из природного тепла Земли. Достичь этого тепла можно с помощью скважин. Температура в скважине возрастает в среднем на 1 °C каждые 36 метров. Это тепло предоставляется на поверхность в виде пара или горячей воды. Такое тепло может использоваться как непосредственно для обогрева домов и зданий, так и для производства электроэнергии. Термальные регионы имеются во многих частях мира.
По различным подсчетам, температура в центре Земли составляет, минимум, 6650 °C. Скорость остывания Земли примерно равна 300—350 °C в миллиард лет. Тепловой поток, текущий из недр Земли через ее поверхность, составляет 47±2 ТВт тепла (400 тыс. ТВт⋅ч в год — в 17 раз больше, чем выработка всей мировой энергетики), а тепловая мощность, вырабатываемая Землёй за счет радиоактивного распада урана, тория и калия-40, примерно оценивается в 13–61 ТВт [1].
Непрямая схема: аналогична прямой схеме, но перед попаданием в трубы пар очищают от газов, вызывающих разрушение труб;
Смешанная схема: аналогична прямой схеме, но после конденсации из воды удаляют не растворившиеся в ней газы.
Бинарная схема: в качестве рабочего тела используется не термальная вода или пар, а другая жидкость, имеющая низкую температуру кипения. Термальная вода пропускается через теплообменник, где образуется пар другой жидкости, используемой для вращения турбины. Такая схема используется, например, на геотермальной электростанции Ландау[нем.] в Германии, где в качестве рабочего тела применяется изопентан.
История
В 1817 году граф Франсуа де Лардерель разработал технологию сбора пара из естественных геотермальных источников. В 20-м веке спрос на электроэнергию привёл к появлению проектов создания электростанций, использующих внутреннее тепло Земли. Человеком, который провёл испытания первого геотермального генератора, был Пьеро Джинори Конти. Это произошло 4 июля 1904 года в итальянском городе Лардерелло. Генератор смог успешно зажечь четыре электрических лампочки.[4] Позже, в 1911 году, была построена первая в мире геотермальная электростанция в том же населённом пункте, она работает до сих пор. В 1920-х годах экспериментальные генераторы были построены в Беппу (Япония) и калифорнийских гейзерах, но Италия была единственным в мире промышленным производителем геотермальной электроэнергии до 1958 года.
Пять стран-лидеров по производству геотермальной энергии, 1980–2012 (US EIA)
Рост мощности ГеоЭС по годам
В 1958 году, когда была введена в эксплуатацию электростанция Вайракей, Новая Зеландия стала вторым крупным промышленным производителем геотермальной электроэнергии. Вайракей была первой станцией непрямого типа.[5] В 1960 году «Pacific Gas and Electric» начала эксплуатацию первой успешной геотермальной электростанции в США на гейзерах в Калифорнии.[6][7] Первая геотермальная электростанция бинарного типа была впервые продемонстрирована в 1967 году в Советском Союзе, а затем представлена в США в 1981 году,[6] после энергетического кризиса 1970-х годов и значительных изменений в политике регулирования. Эта технология позволяет использовать гораздо более низкую температуру для производства электроэнергии, чем ранее. В 2006 году в Чина-Хот-Спрингс, штат Аляска, заработала станция бинарного цикла, производящая электричество с рекордно низкой температурой жидкости 57 °C.[8] До недавнего времени геотермальные электростанции строились исключительно там, где вблизи поверхности имелись высокотемпературные геотермальные источники. Появление электростанций с бинарным циклом и совершенствование технологии бурения и добычи могут способствовать появлению геотермальных электростанций в значительно большем географическом диапазоне. Демонстрационные электростанции находятся в германском городе Ландау-ин-дер-Пфальц и французском городе Сульц-су-Форе, в то время как ранее работы в Базеле, Швейцария, были закрыты после того, как это вызвало землетрясения. Другие демонстрационные проекты находятся в стадии разработки в Австралии, Соединенном Королевстве и Соединенных Штатах Америки.[9]
Тепловой КПД геотермальных электростанций невысок — около 7–10%,[10] поскольку геотермальные жидкости имеют более низкую температуру, чем пар из котлов. По законам термодинамики эта низкая температура ограничивает эффективность тепловых двигателей в извлечении полезной энергии при выработке электроэнергии. Отработанное тепло тратится впустую, если только его нельзя использовать непосредственно, например, в теплицах или централизованном отоплении. Эффективность системы не влияет на эксплуатационные расходы, как это было бы для угольной или другой станции ископаемого топлива, но это фактор жизнеспособности станции. Для производства большего количества энергии, чем потребляют насосы, для выработки электроэнергии требуются высокотемпературные геотермальные источники и специализированные тепловые циклы. Поскольку геотермальная энергия постоянна во времени, в отличие, например, от энергии ветра или Солнца, ее коэффициент мощности может быть довольно большим — до 96%.
На Мутновском месторождении термальных вод 29 декабря 1999 года запущена в эксплуатацию Верхне-Мутновская ГеоЭС установленной мощностью 12 МВт (на 2004 год).
10 апреля 2003 года запущена в эксплуатацию первая очередь Мутновской ГеоЭС, установленная мощность на 2007 год — 50 МВт, планируемая мощность станции составляет 80 МВт, выработка в 2007 году — 360,687 млн кВт·ч. Станция полностью автоматизирована.
2002 год — введен в эксплуатацию первый пусковой комплекс «Менделеевская ГеоТЭС» мощностью 3,6 МВт в составе энергомодуля «Туман-2А» и станционной инфраструктуры.
2007 год — ввод в эксплуатацию Океанской ГеоТЭС, расположенной у подножия вулкана Баранского на острове Итуруп в Сахалинской области, мощностью 2,5 МВт. Название этой электростанции связано с непосредственной близостью к Тихому океану. В 2013 г. на станции произошла авария, в 2015 г. станция была окончательно закрыта[11].
Для современных геотермальных электростанций характерен умеренный уровень выбросов. В среднем он равен 122 кг CO2 на мегаватт-час электроэнергии, что значительно меньше выбросов при производстве электроэнергии с использованием ископаемого топлива[12].
Предупреждение извержений вулканов</h
Для предупреждения суперизверженияЙеллоустонской кальдеры, которое может иметь крайне катастрофические последствия для Североамериканского континента, NASA предложило проект геотермальной электростанции, которая будет отбирать тепло от магматического пузыря, расположенного под кальдерой. Затраты на строительство такой геоТЭС оцениваются в 3,5 млрд долларов США, но стоимость вырабатываемой энергии обещает быть очень невысокой — 0,1 доллара за киловатт-час.
На вебинаре выясняется, что отец Ирины Анатольевны, Ткачев Анатолий Александрович (см. в ЛО цикл Папочка) поехал по распределению в Иркутск в начале 50-х годов прошлого века как раз для строительства там геотермальных станций (начало романа «Повелительница снов»). Но вот после внезапной смерти И.В. Сталина эту программу резко прекращают, а отца Ирины Анатольевны забирают в армию, вместе с другими геотермальщиками.
Тут у меня болтаются две допандемийные ссылки (2019 г.), на которые и не представлял, если честно, как реагировать.
Постепенное повышение температуры на планете Земля влечет за собой множество негативных последствий, включая вымирание некоторых видов животных и непригодность части ныне плодородных земель для дальнейшего проживания. Однако, ученые из Красноярского научного центра РАН и Исследовательского центра NASA выяснили, что глобальное потепление способно оживить такие суровые и малообитаемые места, как Сибирь. Возможно, в концу XXI века на этой территории будет жить гораздо больше людей, чем сейчас.
На данный момент на территории Сибири живет только 27% жителей России. Это связано с тем, что средняя температура в этом регионе редко превышает ноль градусов, и 65% его площади занято мерзлотой, непригодной для выращивания сельскохозяйственных культур. Также в Сибири относительно мало осадков, что тоже создает неблагоприятные условия для жизни.
Сибирь станет пригодной для жизни
Чтобы узнать, как постепенное повышение температуры отразится на регионе с суровыми условиями, ученые рассмотрели два варианта развития событий. Первый получил название RCP 2.6 — исследователи предположили, что человечество уменьшит количество выбросов углекислого газа в атмосферу, и повышение температуры будет происходить медленно. Второй сценарий под названием RCP 8.5 подразумевает, что количество выбросов увеличится, и потепление будет происходить интенсивнее.
На основе этих сценариев исследователи сделали весьма интересные расчеты. Так, если человечество всерьез возьмется за уменьшение выбросов в атмосферу, к концу XXI века средняя январская температура в Сибири повысится на 3,4 градуса, а июльская — на 1,9 градусов Цельсия. Если же выбросы увеличатся, январская температура увеличится на 9,1 градуса, а июльская — на 5,7 градусов Цельсия. Среднее количество осадков увеличится на 60-140 миллиметров.
В Сибири возрастет численность населения
Получается, что в любом случае к концу века Сибирь станет более гостеприимным местом с умеренной температурой и влажностью. Если сейчас вечной мерзлотой покрыто 65% территории, то к 2080 году из нее останется только 40%. Теоретически, благодаря всем этим благоприятным факторам, численность населения в Сибири возрастет в целых пять раз.
Авторы отмечают, что обитаемость Сибири возрастет только в том случае, если в России увеличится численность населения. На данный момент демографы считают, что за это столетие этот показатель сократится в 1,5 раза.
Впрочем, до 2080 года человечество может и не дожить — так, по крайней мере, считает австралийская группа аналитиков Breakthrough. По мнению экспертов, цивилизация уже сейчас стоит на пороге саморазрушения, и критическая точка будет достигнута уже в 2050 году. Почитать об этом подробнее можно в нашем материале.
Но дело в том, что под Сибирью — огромное горячее пресное море с выходами на поверхность.
То есть, намеренный переход всей мировой энергетики на выкачивание подземных и не возобновляемых ресурсов — проводился в ущерб нормальной геотермальной энергетике! И никакая все это не «загадка человечества», потому что это было разведано еще при писателе Обручеве, а потом он пытался помочь геологам, которых просто уничтожали, чтобы не дать возможности нормально подойти к решению проблемы.
В папке с фейковой (подлой, провокаторской и предательской!) «новостью» про такое вот Освоение Сибири к 2080 г. обнаруживаю еще одну «новость», уже связанную с самым разрушительным фейком — о полете американцев на Луну. Там и Трамп упоминается!
Hi-News.ru Темы Технологии Первый луноход NASA будет запущен в 2021 году, и он меньше обувной коробки
Космическое агентство NASA достигло многих высот в космической сфере, но в некоторых моментах оно сильно отстает от агентств и частных компаний других стран. Издание New Atlas обратило внимание, что агентство хоть и отправляло на спутник Земли всевозможные инструменты, но у нее нет опыта отправки роботизированных луноходов. В 2021 году ситуация изменится, потому что агентство заключило контракт на 79,5 миллионов долларов с компанией Astrobotic — именно она разработает беспилотный аппарат, который отправится на Луну под знаменем NASA.
Компания Astrobotic была основана в 2008 году профессором Редом Уиттакером из Университета Карнеги-Меллона с целью выиграть премию Google Lunar X. Она до сих пор принимает заказы от аэрокосмических организаций, и на этот раз займется разработкой крошечного лунохода для NASA. По словам Уиттакера, аппарат будет меньше обувной коробки, что позволит снизить его стоимость и количество потребляемой энергии.
Луноход NASA станет самым компактным в истории
По сравнению с советскими и китайскими луноходами, аппарат NASA будет действительно крошечным и легким — его масса не будет превышать 1,8 килограммов. Благодаря компактным размерам, для его отправки не потребуется много денег и места в грузовых отсеках, но при этом четырехколесный луноход будет выполнять довольно важные задачи.
Ожидается, что он будет разведывать территорию Луны перед посадкой других аппаратов и отправлять фотографии ее поверхности на Землю. Космическое агентство заранее готово к тому, что аппарат вряд ли проработает дольше 15 суток — именно столько времени длится лунная ночь, в ходе которой батарейки аппарата подвергнутся экстремальным температурам и наверняка выйдут из строя.
Запуск лунохода NASA состоится в 2021 году
Аппарат пока не имеет названия, но уже известно, что он будет запущен в 2021 году. Местом его прибытия станет лунный кратер Озеро Смерти, расположенное в северо-восточной части видимой стороны земного спутника. Помимо аппарата, на Луну будет отправлено еще 14 посылок, в том числе пакет произведений искусства «MoonArk» от художника Лоури Берджесса. Он будет состоять из двух камер, в которых сохранены тысячи картин, музыкальных композиций и земных образцов для следующих поколений людей.
Напомним, что в 2028 году Россия намерена отправить на Луну межпланетную станцию «Луна-29», которому требуется водитель. Считается, что им станет человекоподобный робот FEDOR, о котором можно почитать в нашем материале.
В этом году отмечается 50-летие первой посадки на Луну и важный поворотный момент в мировой истории. Израильская роботизированная миссия «Берешит» только что прибыла на лунную орбиту с запланированной на 11 апреля посадкой, что делает Израиль четвертой страной, приземлившейся на поверхности Луны. И это после невероятной высадки Китая на обратную сторону Луны в январе.
Эта новая космическая гонка недавно побудила вице-президента США Майка Пенса предложить еще одну пилотируемую миссию на Луну в течение следующих пяти лет. Но разумно ли его предложение, учитывая, что никто не посылал туда людей с 1972 года? Имеет ли смысл делать это с научной точки зрения?
Зачем лететь на Луну?
Если правительства терпят неудачу, когда дело доходит до программ исследования космоса человеком, они не понимают уровня времени и обязательств, необходимых для достижения успеха. Это новое предложение следует за просьбой президента США Дональда Трампа в 2017 году: осуществить пилотируемую миссию с посадкой на Марс до конца его первого срока (2020 год).
Но эта задача еще более сложная, чем пилотируемая миссия на Луну: время достижения Красной планеты варьируется в зависимости от взаимного расположения Земли и Марса. Возможность запуска на Марс, когда время в пути самое короткое, появляется примерно каждые два года. С учетом того, что время в пути составляет от шести до девяти месяцев, такая миссия должна была начаться в апреле 2018 года, чтобы достичь Марса до 2020 года.
Основные проблемы
Одним из препятствий по дороге на Луну за пять лет является финансирование. Космические миссии стоят недешево. Прекрасная миссия «Кассини», беспилотный космический корабль на Сатурне, обошлась примерно в 3,26 миллиарда долларов. Текущая оценка бюджета NASA на 2019 год составляет 19,9 миллиарда долларов США и должна включать как новые, так и текущие миссии, исследовательские центры, сотрудников, студенческие стажировки и стипендии, исследования и разработки.
Хотя все это большие деньги, количество получаемых NASA средств в процентах от ВВП стремительно падает. В 1966 году NASA получило 4,4% от национальных расходов — в этом году бюджет менее 0,1%. Если нынешняя администрация США действительно серьезно относится к выполнению обязательств перед президентом, ей придется увеличить финансирование NASA.
Но даже при меньшем бюджете, почему у США не получается обуздать пилотируемые миссии? Каждый президент хочет оставить свой след на Луне и просто в космосе. Космические полеты требуют длительного планирования. Чем масштабнее программа, тем более высока вероятность, что ее не «дотянут» до конца.
Джордж Буш-младший, например, отменил программу космических шаттлов, а Барак Обама отменил программу Constellation, целью которой было вернуть людей на Луну к 2020 году. Создаваемая при Буше, эта программа имела более достижимый 16-летний срок.
Техническая трудность в случае с пилотируемой миссией за пять лет заключается в том, что в настоящее время нет ни одной ракеты-носителя, которая была бы достаточно мощной, чтобы выполнять эту работу. NASA сейчас работает над Space Launch System (SLS), реликтом программы Constellation, но эта ракета еще даже не летала. Даже если не считать испытательный полет, способность доставлять астронавтов на Луну еще не скоро появится.
Даже недавно запущенный коммерческий Falcon Heavy не может выполнить эту миссию за один запуск. Потребовалось бы по крайней мере два запуска различных частей космического корабля, которые затем должны были бы состыковаться на орбите. Это усложнит и задержит миссию.
Зачем отправлять людей?
Один из самых больших вопросов: зачем вообще отправлять людей? Роботизированные миссии всегда были предпочтительнее. По мере развития технологий у нас появляется возможность заниматься наукой с помощью все более компактных и совершенных роботов.
Это важно, если учитывать, что стоимость запуска материала на низкую околоземную орбиту составляет примерно 20 000 долларов за килограмм. Отправка человека и все, что ему нужно, стоит намного дороже, чем отправка камеры. Но это может измениться, благодаря разработке коммерческих и многоразовых ракет. SpaceX утверждает, что стоимость запуска Falcon 9 составляет всего 6000 долларов за килограмм.
Нынешний американский план по освоению Луны состоит в том, чтобы отправить астронавтов в южную полярную область Луны и создать там плацдарм для долгосрочного присутствия человека на Луне. На южном полюсе есть кратеры, богатые водяным льдом, который не только необходим для жизни человека, но также может использоваться для производства топлива и кислорода для дыхания. Возможность электролизовать воду, разделяя ее на водород и кислород, появилась еще в 1800-х годах, а нужную мощность можно легко подать за счет солнечных батарей.
Обратим внимание, чем все это продолжается! А устройством какой-то дикости и кошмара с «мировой пандемией»! Потому что перед нами… ну, явный фейк! А при этом вся энергетика при таких игроках человеческими жизнями пошла иным путем.
Рубрика: 
Метки: