9.9.    Геотермальные электростанции

Геотермальные электростанции в качестве источника энергии используют теплоту земных недр. Известно, что в среднем на каждые 30 – 40 м в глубь Земли температу­ра возрастает на 1 °С. Следовательно, на глубине 3 – 4 км вода закипает, а на глубине 10-15 км температура Земли достигает 1000 – 1200 °С. В некоторых частях пла­неты температура горячих источников достаточно высо­кая и в непосредственной близости от поверхности. Эти районы наиболее благоприятны для сооружения геотермальных станций. Так, в Новой Зеландии на геотермальных станциях вырабатывается 40 % всей электроэнергии, в Италии – 6 %. Значительная доля электроэнергии при­ходится на такие станции и в ряде других стран.

В России для ряда районов, например Камчатки и Курильских островов, сооружение геотермальных стан­ций может оказаться экономически оправданным. Так, на Камчатке успешно эксплуатируется опытно-промыш­ленная геотермальная станция. Обсуждаются также воз­можности    использования действующих  вулканов на Курильских островах

В более отдаленном бу­дущем предполагается использование высокотемпературных слоев мантии (до 1000 °С) для получения пара, в который будет превращаться вода, закачиваемая в искусственно созданные «вулканические» жерла. Разумеется, что получаемая таким образом энергия будет «чистой» и не будет влиять на биосферу (огромная масса мантии практически ис­ключает влияние на ее состояние отбираемой теплоты).

Использование геотермальной энергии в современных условиях в значительной степени зависит от затрат, не­обходимых для вывода на поверхность геотермального теплоносителя в виде пара или горячей воды.



В последнее время более интенсивно проводятся по­иски участков Земли с минимальной глубиной располо­жения геотермальных ресурсов. На таких участках рен­табельно создание систем, осуществляющих теплоснаб­жение и получение электрической энергии.

Практически все геотермальные источники содержат примеси в виде различных химических элементов. Хими­ческая активность подземных теплоносителей, в составе которых могут быть ртуть, мышьяк, вызывает отрица­тельные экологические эффекты, а также усиливает кор­розию конструкционных материалов энергетического оборудования.

Извлечение химических элементов до отбора теплоты от теплоносителя позволяет снизить экологическое влияние, уменьшить химическую корро­зию и получить ценное сырье для химической промыш­ленности. Так, в некоторых скважинах Южно-Каспий­ского бассейна в 1 л воды содержится в миллиграммах: свинца – 77, цинка – 5, кадмия – 2, меди – 15. В настоящее время геотермальные источники больше используются для теплоснабжения, чем для выработки электрической энергии. Это объясняется как технически­ми трудностями в работе геотермальных электростанций, так и высокой стоимостью их в расчете на единицу уста­новленной мощности.