استخدامات الطاقة الحرارية من باطن الأرض

تُعتبر الطاقة الحرارية الأرضية واحدة من المصادر المتعددة للطاقة التي لا يمكن الاستغناء عنها في حياتنا اليومية.

تطبيقات الطاقة الحرارية الأرضية

توجد العديد من التطبيقات المختلفة للطاقة الحرارية الأرضية، وسنستعرض فيما يلي تلك الاستخدامات المتنوعة:

يمكن استغلال الطاقة الحرارية الأرضية بشكل مباشر من خلال استخدام المياه الساخنة التي تتدفق من الينابيع والخزانات القريبة من سطح الأرض.
تستخدم هذه الينابيع المعدنية الساخنة لأغراض مثل الاستحمام، الطهي، العلاج، والتدفئة منذ عصور بعيدة.
تقريبًا كل الحضارات، بما في ذلك الرومانية، الصينية، والأمريكية، اعتمدت على الينابيع كمصدر للطاقة.
يمكن تدفئة المباني عن طريق ضخ المياه الساخنة المستخرجة من باطن الأرض إلى أماكن محددة على السطح.

تعتبر الطاقة الحرارية الأرضية مصدراً لتوليد الكهرباء.
تولد الكهرباء عند درجات حرارة تتراوح بين 148.9 إلى 260 درجة مئوية.
يتم ذلك من خلال بناء محطات الطاقة الحرارية الأرضية عبر وضع الخزانات الحرارية على عمق يتراوح بين 1.6 إلى 3.2 كم تحت الأرض.
تشهد الولايات المتحدة الأمريكية إنتاجاً بارزاً للكهرباء من الطاقة الأرضية، خاصة في سبع ولايات مثل كاليفورنيا، يوتا، و هاواي.
هناك 26 دولة أخرى تستفيد من الطاقة الحرارية الأرضية في توليد الكهرباء، بما في ذلك كينيا وإندونيسيا، التي تُعتَبَر ثاني أكبر منتج بعد الولايات المتحدة.

تستخدم الطاقة الحرارية الأرضية في الزراعة لتسخين الصوبات الزراعية وزراعة النباتات الاستوائية مثل أشجار الحمضيات في فصل الشتاء.
كما تُستَخدم أيضاً في المزارع السمكية، حيث تحتاج الأسماك الاستوائية إلى المياه الدافئة للبقاء على قيد الحياة.

تساعد الطاقة الحرارية الأرضية في حماية البنية التحتية.
كما تُستخدم للمحافظة على الطرق، حيث تعتمد هولندا على هذه الطاقة لمنع تجمد الطرق التي تَسير فيها الدراجات خلال فترات الطقس البارد.

تُستخدم الطاقة الحرارية الأرضية في العديد من الصناعات، مثل تجفيف الفواكه والخضراوات.
تُستخدم أيضاً لاستخراج المعادن الثمينة، مثل الذهب.
تُستعمل في مجالات أخرى مثل بسترة الحليب.

تشير الطاقة الحرارية الأرضية إلى الطاقة الموجودة داخل الأرض، حيث:

يمكن استغلالها في عدة مجالات، مثل الاستحمام، التدفئة، توليد الكهرباء، والطهي.
يعود استخدام الطاقة الحرارية الأرضية إلى آلاف السنين.
مع تقدم التكنولوجيا، تُستعمل هذه الطاقة بصورة أكثر تعقيدًا مقارنة بما كان في الماضي؛ إذ يجري حفر آبار وتثبيت خزانات لتوفير تدفق مستمر من المياه الساخنة باستخدام أنظمة ميكانيكية وأنابيب وأجهزة تحكم.

تتمتع الطاقة الحرارية الأرضية بعدد من المزايا، منها:

تعتبر مصدرًا متجددًا للطاقة لا ينفد.
يمكن الحصول عليها من أي مكان في العالم.
تعتبر مصدرًا لطاقة نظيفة نسبيًا.
يمكن لمحطات الطاقة الحرارية الأرضية الاستمرار لعدة قرون دون تآكل.
تعمل بشكل فعال في جميع الفصول، سواء في الصيف أو الشتاء، وعلى مدار اليوم، مما يجعلها نظاماً قابلاً للتكيف مع الظروف المختلفة.

استغل الإنسان الطاقة الحرارية الأرضية بطرق متنوعة، حيث:

حتى عام 2005، تم إنشاء محطات لاستغلال الطاقة الحرارية الأرضية بطاقة تصل إلى 28 جيجاوات.
يُقدّر إجمالي الطاقة المستخرجة بما يزيد عن 73,000 جيجاوات ساعي سنويًا، مع متوسط سنوي يبلغ حوالي 3.8 جيجاوات.
يعتبر استخدام الطاقة الحرارية الأرضية في آيسلندا مثالًا مميزًا، حيث ينتج البلاد 53% من احتياجاتها من الطاقة من هذه المصادر، بفضل طبيعتها الجغرافية الغنية بالبراكين.
يعزم الشرق الأوسط، وخاصة الإمارات العربية المتحدة، على تنفيذ أول مشروع لاستغلال الطاقة الحرارية الأرضية، مع خطط لتزويد المدينة الخضراء بالطاقة لإمداد المنازل والمباني بالتكييف.
- من المخطط حفر بئرين اختبارين بعمق 2800 متر و4500 متر.

على الرغم من المزايا العديدة للطاقة الحرارية الأرضية، فهي تواجه بعض التحديات التي قد تعيق انتشارها، وتشمل:

ارتفاع تكاليف بناء محطات الطاقة الحرارية الأرضية.
تعود هذه التكاليف إلى صعوبة حفر آبار عميقة قد تصل إلى 5 كيلومترات وفي درجات حرارة مرتفعة.