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地熱エネルギーの長所と短所

地熱エネルギーにはいくつかの長所と短所があります 特定の地域にとって理想的なエネルギー源となります。 地熱エネルギーのプロ 受動的なエネルギー源、環境にやさしい、セットアップ後の運用コストが低い。 地熱エネルギーの短所 高い初期費用、地熱エネルギー源の近くにあるという要件、水または蒸気の必要性が含まれます。

化石燃料は歴史の大部分において社会の主要なエネルギー形態でしたが、その希少性とそれに伴う環境破壊についての認識により、科学者やエンジニアは代替エネルギー形態を追求するようになりました。地熱エネルギーは代替エネルギーの 1 形態であり、地中のエネルギーを利用して電力を供給し、家を暖めます。

地熱エネルギーとは

地球はエネルギーに満ちています。地球の地下深くでは、高温のマグマが動き回り、熱エネルギーを生み出しています。間欠泉が地下深くから熱湯を噴出するのを目撃したり、火山の画像を見たりしたことがあれば、地熱エネルギーを見たことがあるでしょう。産業としての地熱エネルギーとは、このエネルギーを利用する方法を見つけ、それを利用して家庭、オフィス ビル、工場に電力を供給することを意味します。

地球の核に近づくほど、温度は高くなります。地球のコアは約 7600°F (または 4200°C) です。このマグマの一部は地球の中心から脱出し、溶岩として火山から噴出することができますが、ほとんどのマグマは地下に留まり、地中の岩を加熱します。マグマは地下の水のポケットも加熱し、地熱貯留層を作ります。これらの地熱貯留層を活用し、地熱エネルギーを抽出して使用するには、さまざまな方法があります。

地熱エネルギーを抽出する方法の 1 つに、地熱発電所があります。地下から熱湯を汲み上げ、その熱水と発生する蒸気を利用して発電する設備です。地熱発電所は、さまざまな方法で発電します。さまざまな種類の地熱発電所には、バイナリ サイクル パンツ、フラッシュ スチーム プラント、ドライ スチーム プラントなどがあります。

バイナリ サイクル地熱発電所は、熱交換器を介して地熱貯留層から熱水を通過させます。この熱交換器は水から熱を奪い、それを沸点の低い工業用流体に移します。その工業用流体を加熱すると蒸気が発生し、それがタービンを回して発電します。一方、フラッシュ スチーム プラントとドライ スチーム プラントはどちらも、地熱貯留層の熱水からの蒸気を利用してタービンを駆動します。乾式蒸気プラントは蒸気自体を地熱貯留層にパイプで送り込みますが、フラッシュ蒸気プラントは水の一部を吸い上げて蒸気に変えます。

地熱エネルギーを利用する他の方法には、地熱ヒートポンプと直接地熱エネルギーが含まれます。直接地熱エネルギーの場合、これは地熱貯留層から直接温水を汲み上げ、それを熱交換器に通して建物を加熱することを意味します。これは、温泉のような地熱貯留層が地表近くにある場合にのみ可能です。対照的に、地熱ヒート ポンプは、建物の下のパイプのシステムを使用して、建物の温度を調整します。温水からの熱は、熱交換器で取り出して家や他の建物の暖房に使用できますが、夏にはこのプロセスが逆になり、建物の下を流れる水によって建物が冷却されます。

地熱発電所は、化石燃料を含む他の形態のエネルギーよりも多くの利点を提供します。一般に、それらは化石燃料を燃やすよりもはるかに効率的でクリーンなエネルギー利用方法です。ただし、いくつかの欠点もあります。

地熱エネルギーの長所

地熱エネルギーの利用は非常に効率的なプロセスであり、排出量がほとんどまたはまったくなく、非常に信頼性が高く、再生可能です。

地熱エネルギーの長所:

  • 再生可能エネルギー源です
  • エネルギー形成は非常に効率的です
  • CO2 などの温室効果ガスを排出しません
  • 設置後の長期的な節約
  • 低運用コスト
  • 信頼できる豊富なエネルギー源

再生可能

有限量の化石燃料とは異なり、地熱エネルギーは再生可能です。地球が存在する限り、私たちが利用できる地熱エネルギーがあります。これは、一部の化石燃料が数十年で枯渇する可能性がある一方で、地熱エネルギーは今後数十億年にわたって実行可能なエネルギー形態であることを意味します.

高効率

地熱エネルギーの利用は非常に効率的です。熱エネルギーは水から簡単に取り出すことができるため、エネルギーの無駄遣いをほとんどせずに、発電や家屋の暖房に使用できます。地熱エネルギーに関連する外部コストもほとんどなく、例として、水から地熱エネルギーを利用するために燃料は必要ありません.

排出なし

地熱エネルギーは、あらゆる形態のエネルギー生産において環境への影響が最も少ないです。地熱貯留層から火力を抽出するプロセスから排出物は放出されません。つまり、その二酸化炭素排出量は本質的にゼロです。地熱発電所の建設に伴う排出量が多少ある可能性があります。

大幅な節約

地熱エネルギーを使用すると、住宅所有者はかなりの金額を節約できます。パイプを使用した暖房と冷房の家は、エネルギー料金を毎年 25% から 60% 削減できます。これは、わずか数年で地熱暖房/冷房システムの投資コストを相殺するのに十分です.

信頼性と豊富さ

太陽光発電や風力発電などの他の形態の代替エネルギーは、地熱発電よりも安定性と信頼性に劣ります。風が弱まることがあり、太陽は 1 日の一部しか輝いていませんが、地熱発電は信頼性が高く安定しているため、基本的なエネルギー需要を満たす優れた方法となっています。

地熱エネルギーの短所

地熱エネルギーの最大の欠点には、初期投資コストが高いこと、特定の地域でしか使用できないこと、地質学的不安定性を引き起こす可能性があることが含まれます。

地熱エネルギーの短所:

  • 地熱源がある特定の場所にのみ設置可能
  • 構築と設置のための高額な初期投資
  • 時には地球に液体を送り込む必要があり、多くの潜在的な問題を引き起こします
  • 環境に害を及ぼす可能性のある放電が必要になる場合があります
  • エネルギー出力は時間とともに変化する可能性があります

一部エリア限定

地熱発電は、地熱貯留層が存在する世界の特定の地域でのみ実行可能です。これは、ガスや他の化石燃料の十分な埋蔵量が特定の地域にしか存在しないことによく似ています.

初期価格が高い

地熱エネルギーを使用して家を冷暖房することに関心がある人は、10,000 ドルから 20,000 ドルを投資する必要があります。費用は約 5 ~ 10 年で回収できますが、初期費用は法外に高くなる可能性があります。

不安定になる

地熱発電所は、地質学的不安定性を生み出す可能性があります。水圧破砕は、地熱発電を得るために使用されるプロセスであり、プラントが置かれている土地の基本的な構造を変えることによって地震を引き起こす可能性があります.

環境破壊放電

地熱エネルギーは温室効果ガスを排出しませんが、地熱発電所の建設に伴うプロセスは環境を汚染する可能性があります。地熱井を掘るプロセスは、温室効果ガスを大気中に放出することが多く、シリカのような化合物もこのプロセス中に排出される可能性があります。

サステナビリティの懸念

地熱発電は通常、持続可能な資源と考えられていますが、地熱貯留層を使いすぎると枯渇する可能性があります。地熱貯留層は、雨水が地中に浸透すると貯留層が貯留されますが、貯留層を維持するためには、利用率が補充率を超えないように注意して利用する必要があります。地熱発電所が真に持続可能であるためには、地熱貯留層の使用方法を慎重に管理する必要があります。

最終的に、地熱エネルギーはクリーンで再生可能なエネルギーを提供しますが、実行可能な地熱貯留層がある地域での使用は限られています。


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