بشكل عام تعد الطاقة الحرارية الأرضية واحدة من أكثر مصادر الطاقة المتجددة فائدة وأهمية، حيث إنها ليست نوعاً متجدداً من الطاقة فحسب بل إنها موجودة أيضاً في معظم المجالات، وبالإضافة إلى ذلك أيضاً فأنها تتفوق على بعض المصادر التقليدية في العديد من الجوانب.
ما هي الطاقة الحرارية الأرضية؟
هي عبارة عن نوع من الطاقة المتجددة المأخوذة من باطن الأرض، حيث إنها تأتي من الحرارة المتولدة أثناء التكوين الأصلي للكوكب والتحلل الإشعاعي للمواد، كما يتم تخزين هذه الطاقة الحرارية في الصخور والسوائل في مركز الأرض، وقد يؤدي الاختلاف بين درجة الحرارة في قلب الأرض والسطح إلى توصيل مستمر للطاقة الحرارية من المركز إلى الخارج، وبالتالي توليد الكهرباء.
ما هي مزايا الطاقة الحرارية الأرضية؟
- صديقة للبيئة: تعد الطاقة الحرارية الأرضية أكثر ملاءمة للبيئة من مصادر الوقود التقليدية مثل الفحم وأنواع الوقود الأحفوري الأخرى، وبالإضافة إلى ذلك فإن البصمة الكربونية لمحطة توليد الطاقة الحرارية الأرضية منخفضة، وفي حين أن هناك بعض التلوث المرتبط بالطاقة الحرارية الأرضية إلا أن هذا ضئيل نسبياً عند مقارنته بالوقود الأحفوري.
- الطاقة الحرارية الأرضية مصدر موثوق للطاقة المتجددة: قد تتمتع الطاقة الحرارية الأرضية بالعديد من المزايا عند مقارنتها بالمصادر المتجددة الأخرى مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الكتلة الحيوية، حيث إنها مصدر ثابت بشكل استثنائي للطاقة، مما يعني أن هذه الطاقة لا تعتمد على الرياح ولا الشمس، وهي متاحة طوال العام، وعند النظر إلى عامل التوفر الذي يوضح مدى موثوقية وثبات مصادر الطاقة المحددة تحتل الطاقة الحرارية الأرضية المرتبة الأولى، وهي تتفوق على المجموعات الأخرى، مما يدعم حجة استقلالها عن الظروف الخارجية غير الثابتة عند التسليم الطاقة.
- إمكانيات هائلة: بشكل عام يبلغ استهلاك الطاقة في جميع أنحاء العالم حالياً حوالي 15 تيراواط، وهو بعيد عن إجمالي الطاقة الكامنة المتاحة من مصادر الطاقة الحرارية الأرضية، وبينما لا يمكننا استخدام معظم الخزانات التي تنتج الكهرباء ولكن هناك أمل في أن يزداد عدد موارد الطاقة الحرارية الأرضية القابلة للاستغلال مع استمرار البحث والتطوير في الصناعة، حيث تشير التقديرات حالياً إلى أن محطات الطاقة الحرارية الأرضية يمكن أن توفر ما بين 0.0035 و 2 تيراواط من الطاقة.
- التدفئة والتبريد: عادةً يتطلب الاستخدام الفعال للطاقة الحرارية الأرضية لتوليد الكهرباء درجات حرارة مياه قد تزيد عن (150 درجة مئوية) لتشغيل التوربينات، ويمكن أيضاً استخدام فرق درجة الحرارة بين السطح ومصدر الأرض لتوليد الكهرباء، ونظراً لأن الأرض بشكل عام أكثر مقاومة للتغيرات الحرارية الموسمية من الهواء يمكن أن تعمل كمشتت بمضخة حرارية أرضية على بعد مترين فقط من السطح، وبالتالي توفير التدفئة والتبريد بشكل مريح من الأرض.
- لا حاجة للوقود: نظراً لأن الطاقة الحرارية الأرضية هي مورد طبيعي فلا يوجد وقود مطلوب مثل الوقود الأحفوري الذي يعد مورداً محدوداً يحتاج إلى التعدين أو الاستخراج بطريقة أخرى من الأرض.
- كفاءة عالية لأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية: عادةً تستخدم أنظمة المضخات الحرارية الأرضية 25٪ إلى 50٪ كهرباء أقل من الأنظمة التقليدية للتدفئة أو التبريد، وبفضل تصميمها المرن يمكن تعديلها حسب المواقف المختلفة، مما قد يتطلب مساحة أقل للأجهزة على عكس الأنظمة التقليدية، مما يمنحها الكفاءة العالية.
- القليل من صيانة نظام الطاقة الحرارية الأرضية: نظراً لحقيقة أن بعض أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية تحتوي على عدد قليل من الأجزاء المتحركة داخل المبنى، فإن العمر الافتراضي لأنظمة المضخات الحرارية الأرضية مرتفع نسبياً، ولكن تحتوي أنابيب المضخات الحرارية على بعض الضمانات التي تتراوح بين 25 و 50 عاماً، بالإضافة إلى ذلك يمكن أن تستمر المضخة عادةً لمدة 20 عاماً على الأقل بدون صيانة.
- التطور السريع: هناك قدر كبير من الاستكشافات في مجالات الطاقة الحرارية الأرضية في الوقت الحالي، مما يعني أنه قد يتم إنشاء تقنيات جديدة لتحسين عملية الطاقة، كما أن هناك عدد متزايد من المشاريع لتحسين وتنمية هذا المجال من الصناعة، ومع هذا التطور السريع فإنه سيتم التخفيف من العديد من السلبيات للطاقة الحرارية الأرضية.
- مزايا أخرى: توفر الطاقة الحرارية الأرضية مصدراً موثوقاً للطاقة مقارنة بالموارد المتجددة الأخرى مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، وهذا لأن المورد بشكل عام متاح دائماً للاستفادة منه، وايضاً من السهل حساب الطاقة المتولدة من هذا المورد لأنها لا تتقلب بنفس الطريقة مثل مصادر الطاقة الأخرى، وهذا يعني أنه يمكننا حقاً التنبؤ بإخراج الطاقة من محطة للطاقة الحرارية الأرضية بدرجة عالية من الدقة.
