تتعدد استخدامات الطاقة الحرارية الأرضية، إذ تُعتبر الحرارة من العناصر الأساسية في حياتنا اليومية.

تطبيقات الطاقة الحرارية الأرضية

توجد العديد من الاستخدامات للطاقة الحرارية الأرضية، وسنستعرض أبرزها فيما يلي:

التدفئة

• يمكن استغلال الطاقة الحرارية الأرضية بشكل مباشر عن طريق الاستفادة من المياه الساخنة التي تنبعث من الينابيع والخزانات القريبة من سطح الأرض.
• لقد تم استخدام هذه الينابيع المعدنية الساخنة لأغراض الاستحمام والطهي والعلاج والتدفئة على مر العصور.
• تقريبًا جميع الثقافات استخدمت هذه الينابيع كمصادر للطاقة، بما في ذلك الحضارات الرومانية والصينية والأمريكية وغيرها.
• يمكن تدفئة المباني من خلال ضخ المياه الساخنة من أعماق الأرض إلى السطح، مما يسهل تدفئة المناطق المرغوبة.

توليد الكهرباء

• يمكن توليد الكهرباء باستخدام الطاقة الحرارية الأرضية.
• يتم ذلك عند درجات حرارة عالية تتراوح بين 148.9 و260 درجة مئوية.
• يتطلب إنشاء محطات للطاقة الحرارية الأرضية وضع خزانات حرارية على عمق يتراوح بين 1.6 و3.2 كيلومتر تحت سطح الأرض.
• تعتبر الولايات المتحدة من أبرز الدول المنتجة للكهرباء من الطاقة الحرارية الأرضية، حيث يتم إنتاج هذه الطاقة في سبع ولايات، أبرزها كاليفورنيا ويوتا وهاواي.
• هناك 26 دولة أخرى تستخدم نفس المصدر لإنتاج الكهرباء، مثل كينيا وإندونيسيا.
• تُعد إندونيسيا الدولة الثانية بعد الولايات المتحدة في إنتاج الطاقة الحرارية الأرضية.

التطبيقات الزراعية

• تستخدم الطاقة الحرارية الأرضية في الزراعة، حيث يساعد العديد من المزارعين في تدفئة البيوت الزجاجية وزراعة النباتات الاستوائية مثل الحمضيات خلال فصل الشتاء، بالإضافة إلى زراعة الخضروات.
• تُستغل هذه الطاقة أيضًا في مزارع الأسماك، إذ تحتاج الأسماك الاستوائية إلى الماء الدافئ للبقاء على قيد الحياة.

حماية البنية التحتية

• يمكن استخدام الطاقة الحرارية الأرضية لحماية البنية التحتية.
• كما تُستخدم في الحفاظ على الطرق.
• على سبيل المثال، تعتمد هولندا على الطاقة الحرارية الأرضية للحفاظ على الطرق المخصصة للدراجات من التجمد وتراكم الجليد خلال فصول الشتاء القاسية.

التطبيقات الصناعية

• تجد الطاقة الحرارية الأرضية استخدامًا واسعًا في المجال الصناعي، حيث تُستخدم في مجموعة متنوعة من الصناعات، مثل تجفيف الفواكه والخضروات.
• كما يمكن استخدامها للحصول على المعادن النفيسة، مثل الذهب.
• تُستخدم أيضًا في صناعة الألبان، مثل بسترة الحليب.

ما هي الطاقة الحرارية الأرضية؟

تُعد الطاقة الحرارية الأرضية الطاقة المستمدة من داخل الأرض، حيث:

• يمكن استغلالها لأغراض متعددة مثل الاستحمام، التدفئة، توليد الكهرباء والطهي، وغيرها.
• يعود استخدام الطاقة الحرارية الأرضية لهذه الأغراض إلى آلاف السنين.
• في الوقت الراهن، ومع التقدم التكنولوجي، يتم استغلال هذه الطاقة بأساليب أكثر تطورًا مما كان عليه في الماضي.
  • يتضمن ذلك حفر آبار لتوفير تدفق مستمر من المياه الساخنة عبر أنظمة ميكانيكية مبتكرة تشمل أنابيب وأجهزة تحكم.

مزايا الطاقة الحرارية الأرضية

هناك العديد من الفوائد التي تقدمها الطاقة الحرارية الأرضية، منها:

• تعتبر مصدرًا متجددًا للطاقة لا ينضب.
• يمكن استخراجها من أي مكان في العالم.
• تُعتبر من مصادر الطاقة النظيفة نسبيًا.
• يمكن أن تستمر محطات الطاقة الحرارية الأرضية لعدة قرون دون انقطاع.
• صالحة للاستخدام في كافة فصول السنة، مما يجعلها نظامًا مرنًا يتكيف مع الظروف المختلفة.

كيفية استغلال الطاقة الحرارية الأرضية

لقد استغل الإنسان الطاقة الحرارية الأرضية بطرق متعددة، حيث:

• حتى عام 2005، تم إنشاء محطات لاستغلال الطاقة الحرارية الأرضية بقدرة إجمالية تقدر بنحو 28 جيجاوات.
• يُقدّر استهلاك الطاقة عند نحو 73.000 جيجاوات ساعي سنويًا، بمعدل وسطي يتراوح بين 3 إلى 8 جيجاوات سنويًا.
• يشهد استغلال الطاقة الحرارية الأرضية في آيسلندا نموًا كبيرًا، حيث تُنتج 53% من إجمالي الطاقة المستهلكة في البلاد، مما يجعل آيسلندا رائدة في هذا المجال بفضل طبيعتها البركانية.
• مخطط لإطلاق أول مشروع لاستغلال الطاقة الحرارية الأرضية في الشرق الأوسط في الإمارات العربية المتحدة، والذي يهدف إلى تزويد المدينة الخضراء بالطاقة اللازمة لتكييف المنازل والمباني، مع حفر بئرين اختباريين على عمق 2800 و4500 متر.

سلبيات الطاقة الحرارية الأرضية

رغم المزايا العديدة للطاقة الحرارية الأرضية، إلا أن هناك بعض التحديات التي تواجه انتشارها، ومنها:

• ارتفاع تكلفة إنشاء محطات توليد الكهرباء باستخدام هذه الطاقة.
• ويرجع ذلك إلى صعوبة حفر آبار بعمق كبير قد يصل إلى 5 كيلومترات وسط درجات حرارة مرتفعة.