انرژی زمین گرمایی
انرژی زمین گرمایی چیست؟
انرژی زمین گرمایی یکی از منابع انرژیهای تجدیدپذیر میباشد. اصطلاح زمین گرمایی ترجمه واژه Geothermal است که ریشه یونانی داشته و از کلماتGeo به معنای زمین و Therme به معنی حرارت تشکیل شده است. انرژی زمین گرمایی، انرژی موجود در عمق زمین است که از انرژی خورشیدی که در طول هزاران سال در داخل زمین ذخیره شده و همچنین فروپاشی یا زوال ایزوتوپ های اورانیوم رادیو اکتیویته،توریم و پتاسیم در طی سالیان دراز در عمق زمین نشات گرفته است که عمدتا در نواحی زلزله خیز و آتشفشانی جوان و صفحات تکتونیکی زمین متمرکز شده است . زمین منبع عظیمی از انرژی است بطوریکه حرارت در هسته آن بیش از 5000 درجه سانتیگراد می رسد. حرارت زمین به طرق مختلف از جمله فوران آتشفشان – چشمه های آبگرم- آبفشانها- و گلفشانها در اثر کاهش چگالی زمین و خاصیت رسانایی از بخش‌هایی از زمین به سطح آن هدایت میشوند. درجه حرارت زمین با توجه به عمق آن به صورت غیر خطی زیاد میشود. (با تقریب خطی هر 100 متر 3 درجه سانتی گراد) انرژی حرارتی ذخیره شده در 11 کیلومتر فوقانی پوسته زمین معادل پنجاه هزار برابر کل انرژی به دست آمده از منابع نفت وگاز شناخته شده امروزجهان است. انرژی زمین گرمایی بر خلاف سایر انرژیهای تجدید پذیر محدود به فصل ، زمان وشرایط خاصی نبوده بدون وقفه قابل بهره برداری می باشد. همچنین قیمت تمام شده برق در نیروگاه‌های زمین گرمایی با برق تولیدی از سایر نیروگاه‌های متعارف( فسیلی ) قابل رقابت بوده و حتی از انواع دیگر انرژیهای نو به‌مراتب ارزانتر است.
تاریخچه انرژی زمین گرمایی درجهان :
وجود کوههای آتش فشانی اولین نشانه وجود گرما درزیر زمین بود.حفر اولین منابع زمین گرمایی در فاصله زمانی بین قرنهای 16و 17 میلادی ثبت شد.قرن هجدهم میلادی اولین اندازه گیری‌ها در بلفورت فرانسه اتفاق افتاد.اوایل قرن نوزدهم استخراج سیالات زمین گرمایی با هدف بهره برداری ا ز پتانسیل انرژی حرارتی در ایتالیا صورت گرفت.
1870: استخراج بخارات طبیعی آب با هدف بهره برداری از انرژی مکانیکی آن انجام شد.
1904:تولید برق از این انرژی در لاردرلو ایتالیا
1920:نخستین چاهها ژئو ترمال در ژاپن و کالیفرنیا به طور همزمان
1928:استخراج سیال زمین گرمایی برای تامین گرمایش منازل در ایسلند.
پس از جنگ جهانی دوم در سال 1958 نیوزلند بعنوان دومین کشور فعال در این زمینه اقدام به تولید برق از انرژی زمین گرمایی نمود.
پتانسیل انرژی گرمایی در ایران
موقعیت قرارگیرى ایران در مرزهاى تکتونیکى، نیروى عظیم نهفته در کالبد کشور را نشان مى‌دهد. فشار صفحه قارهاى عربستان و صفحة اقیانوس هند از سوی ديگر باعث تغییر شکلهاى وسیعى در ایران شده است که چین‌خوردگى‌هاى منطقه زاگرس و راندگى آن، شواهد سطحى عظیم این نیروها هستند. قرارگرفتن در کمربند آتشفشانى باعث شده است که گستره ایران از لحاظ زمین‌ساختارى، بسیار فعال بوده و از پتانسیل بالاى انرژى زمین‌گرمایى بهره‌مند باشد و وجود فعالیتهاى آتشفشانى و چشمه‌هاى آب گرم فراوان، گواه بر این مدعى است. پتانسیل انرژى زمین‌گرمایى در ایران بر اساس مطالعات انجام شده در بیش از 10 منطقه شناسایى شده است، این مناطق براساس میزان فعالیتهای تکتونیکی، میزان چشمه‌های آب گرم و ظهورهای سطح‌الارضی و سایر شواهد زمین‌شناسی شناسایی شده‌اند.
بر اساس طبقه‌بندى‌هاى صورت‌گرفته جهانى، ایران در گروه کشورهایى قرار گرفته است که داراى ذخایر احتمالى براى تولید برق از انرژى زمین‌گرمایى با استفاده از سیکل‌هاى تبخیر آني و دومداره ( براى دوره 30 ساله) بوده و قابلیت تولید برق زمین‌گرمایى با ظرفیت بیش از 200 مگاوات براى آن پیش‌بینى شده است .احداث نیروگاه زمین‌گرمایى در ایران و در منطقه مشکین‌شهر، نخستین نیروگاه از این نوع در منطقه خاورمیانه خواهد بود و امکان دستیابى به انرژى سبز با تولید برق عارى از هرگونه آلودگى زیست محیطى را فراهم مى‌کند. مخزن زمین‌گرمایی مشکین‌شهر در 25 کیلومتری این شهرستان در دامنه سبلان واقع شده است که علاوه بر تولید برق، در احداث استخر پرورش ماهی و احداث واحدهای گلخانه‌ای و تأمین آب گرم منازل نیز کاربرد خواهد داشت.
تاریخچه انرژی زمین گرمایی در ایران :
در ایران از سال 1354 مطالعات گسترده ای به‌منظور شناسایی پتانسیل های منبع انرژی زمین گرمایی توسط وزارت نیرو با همکاری مهندسین مشاور ایتالیایی ENEL در نواحی شمال و شمال غرب ایران در محدوده ای به وسعت 260 هزار کیلومتر مربع آغاز گردید. نتیجه این تحقیقات مشخص نمود که مناطق سبلان، دماوند، خوی، ماکو و سهند با مساحتی بالغ بر 31 هزار کیلومتر مربع جهت انجام مطالعات تکمیلی و بهره برداری از انرژی زمین گرمایی مناسب می باشند. در همین راستا برنامه اکتشاف، مشتمل بر بررسیهای زمین شناسی، ژئوفیزیک و ژئوشیمیایی برنامه ریزی شد. در سال 1361 با پایان یافتن مطالعات اکتشاف مقدماتی در هر یک از مناطق ذکر شده، نواحی مستعد با دقت بیشتری شناسایی شده و در نتیجه در منطقه سبلان: نواحی مشکین شهر، سرعین و بوشلی، در منطقه دماوند ناحیه: نونال، در منطقه ماکو- خوی نواحی: سیاه چشمه و قطور و در منطقه سهند پنج ناحیه کوچکتر جهت تمرکز فعالیتهای فاز اکتشاف تکمیلی انتخاب شدند. پس از یک وقفه نسبتاً طولانی و با هدف فعال نمودن مجدد طرح، گزارشهای موجود مجدداً در سال 1369 توسط کارشناسان UNDP بازنگری شده و منطقه زمین گرمایی مشکین شهر بعنوان اولین اولویت جهت ادامه مطالعات اکتشافی معرفی شد. پیرو مطالعات ذکر شده پروژه انجام حفاری های اکتشافی ، تزریقی، توصیفی به منظور شناسایی بیشتر پتانسیل در منطقه سرعین مشکین شهر در سال تعریف 1381گردید که عملیات حفر اولین چاه زمین گرمایی نیز در همان سال آغاز گردید .فاز اول این پروژه در سال 1383 اتمام یافت که درمجموع سه حلقه چاه اکتشافی و دو حلقه چاه تزریقی در این مرحله حفر گردید و تست دوحلقه از سه حلقه چاه اکتشافی با موفقیت انجام گرفت که مهم ترین دستاورد این فاز از پروژه کسب دانش فنی مربوط به حفر چاه‌های زمین گرمایی بود . فاز دوم این پروژه در سال 1384 آغاز گردید