Геотермальная энергия
У горячих источников, согласно определению, средняя температура воды заметно выше среднегодовой температуры воздуха для данной местности. Горячие источники представляет собой особый интерес, так как в них ярко проявляется движение подземных вод. Большинство горячих источников приурочено к областям сравнительно молодой вулканической активности. Это заставляет предполагать существование генетической связи между некоторыми горячими источниками и горячими магматическими породами, скрывающимися на глубине. Поэтому на территории Украины именно в Карпатах уникальные возможности бурения скважин на горячие термальные воды, температура которых 60-80°С на сравнительно небольшой глубине от 600 м.
Однако некоторые источники и значительное количество теплых источников обнаружены в областях, удаленных от центра магматизма. Вода в этих источниках – дождевая (метеорная), она нагревается на больших глубинах, попадая туда в процессе циркуляции. На глубине 1 км температура такой подземной воды примерно на 40°С выше средней температуры на поверхности.
Помимо того что горячие источники представляют собой довольно эффектные геологические явления, они открывают возможность использования потенциально важного источника энергии. Геотермальная энергия – это энергия, получаемая с помощью буровых скважин от высвобождающегося пара и горячей воды в областях естественного прогрева. Это не новый источник энергии. В Италии, возле Ландерелло, электрическую энергию за счет пара и горячей воды получают с 1905 года.
В районе Рейкьявика (Исландия) термальные воды используются комплексно. Здесь первая скважина для получения горячей воды была пройдена еще в 1928 г. в 3 км от города. Сейчас уже пробурены 23 скважины глубиной от 770 до 2200 м. Общее количество воды, получаемой из них, составляет 400 л/с, средняя температура ее 130° С.
Вода поступает в сборный коллектор, откуда она перекачивается по трубам в большие круглые резервуары на высоком холме, возвышающемся над городом. Чтобы вода не охлаждалась, трубы покрыты торфяными матами. В восьми резервуарах хранится 8400 м3 воды. Из них она устремляется самотеком к городским домам. В отопительную систему поступает вода с температурой 75° С. Пройдя через калориферы, она имеет температуру 35 — 40° С и идет для питья, приготовления пищи, стирки и других целей.
В Исландии построена разветвленная система парников и оранжерей, отапливаемых термальными водами. В них выращиваются огурцы, помидоры, картофель, фрукты. Из последних наиболее часто культивируются яблоки, однако есть теплицы, в которых выращивают виноград. Исландцы говорят, что если нужно, они могут с успехом выращивать бананы. Поэтому стол исландцев всегда украшен сравнительно дешевыми свежими овощами и фруктами.
Венгрия — страна, бедная энергетическими ресурсами. И вдруг все изменилось. Во многих газетах и журналах появились статьи, сопровождаемые картами, на которых размещались кружки разных размеров. Число и размеры кружков все увеличивались. Наконец, выяснилось, что почти под всей территорией страны находится грандиозный бассейн подземной воды — кипятка.
Если мы начнем углубляться в землю, то через каждые 33 м температура будет повышаться на 1°С. На глубине 3300 м она достигнет 100° С. Но в Венгрии повышение температуры на 1°С происходит через каждые 18 м, и на глубине 1 км температура достигает 60 — 70° С, а в ряде мест и все 100°С.
Вот и решение энергетической проблемы для Венгрии. В 70-х началось сооружение электростанций, работающих на подземной горячей воде. Такие ТЭЦ назвали «геотермальными». В 15 городах Венгрии завершен переход отопления домов на горячую подземную воду. В Будапеште построен ряд купальных бассейнов с горячей естественной водой.
Интерес к геотермальной энергии растет с каждым годом в связи с тем, что запасы горючих ископаемых, особенно нефти и газа, истощаются, а 10 млн. кВт электроэнергии, полученной за счет геотермальной, были бы эквивалентны энергии, которая выделяется при сжигании 1 млрд. т. угля. При отоплении и горячем водоснабжении из скважин на горячие термальные воды, энергия затрачивается только на работу насоса в скважине, тем самым обеспечивая экономию в 80%.
Сегодняшние экономические оценки показывают, что использование геотермальной энергии дешевле современных источников энергии и что немаловажно: горячая вода и пар – источники практически чистой, не загрязняющей окружающую среду энергии.
Программы бурения скважин на термальные воды проводятся во многих странах мира.