توليد الكهرباء باستخدام مصادر الطاقة الحرارية الجوفية

توليد الكهرباء باستخدام مصادر الطاقة الحرارية الجوفية من البخار الجاف

الطاقة الحرارية الجوفية توجد بعض المياه الجوفية الحارة قريبة من المواد المنصهرة في باطن الأرض بفعل البراكين النشطة؛ كما أن جل هذه الحرارة الباطنية ناجم عن انشطار المواد المشعة في داخل الأرض نتيجة الحرارة المرتفعة جداً؛ والتي يعتبرها العلماء من بقايا تركيبة الأرض الأولى. فتحول المياه إلى أبخرة تشق طريقها إلى سطح الأرض؛ حيث يتم توليد الكهرباء منها. وهذه الحالات قد جعلت الفلبين وآيسلاندا مثلاً تنتجان الكهرباء من بخار الماء الجوفي.

وترتفع درجة الحرارة كلما نزلنا في باطن الأرض، فعند عمق بضعة كيلومترات تحت سطح الأرض تكون درجة الحرارة نحو 250 درجة مئوية. وبشكل عام ترتفع درجة الحرارة درجة مئوية واحدة لكل نحو 25 – 40 متر عمق أي نحو 25 درجة مئوية لكل كيلومتر واحد، مع بعض الاستثناءَات. وتفتح هذه الظاهرة آفاق عدة منها الاستفادة من هذه الطاقة في تدفئة المنازل شتاءً أو لتبريدها بتمرير الهواء أو الماء الخارجي الحار في فصل الصيف في الطبقات القريبة من السطح، والتي تحافظ على درجة حرارتها معتدلة وثابتة تقريباً خلال الفصول كلها.

يتم استغلال ثبات درجة الحرارة خلال فصول السنة في الطبقات القريبة من سطح الأرض؛ بتمرير الهواء أو الماء خلال أنابيب؛ فيتم رفع درجة حرارة الهواء أو الماء في فصل الشتاء أو تبريده في فصل الصيف، ومن ثم استخدامه في وسائل التدفئة أو التبريد المختلفة لتوفير الطاقة. وهناك محاولات واعدة جداً في الأردن بمبادرة من القطاع الخاص.

ويمكن الانتفاع مباشرة من حرارة المياه التي تقع دون درجة الغليان، ومن البخار الذي يصل إلى درجة حرارة نحو 150 درجة مئوية، أما إذا زادت درجة الحرارة عن مئة وخمسين درجة فتصبح مناسبة جداً لتوليد الكهرباء.

بدأت إيطاليا مبكراً منذ مطلع القرن العشرين في توليد الكهرباء باستخدام مصادر الطاقة الحرارية الجوفية من البخار الجاف، فيما شرعت نيوزيلاندا تعمل على توليد الكهرباء بواسطة مولدات وميض البخار. وهناك مولدات مماثلة في الولايات المتحدة الأمريكية (في ألاسكا وهاواي تحديداً) واليابان. أما الدول التي تنتج نحو 140 MW فأكثر من الطاقة الكهربائية، حسب إحصائيات عام 1999، فهي كالآتي:

الولايات المتحدة الأمريكية، الفلبين، إيطاليا، المكسيك، إندونيسيا، اليابان، نيوزيلندا، وآيسلندا. وتنتج الولايات المتحدة الأمريكية والفلبين وحدهما نحو ضعف ما تنتجه باقي الدول مجتمعة. ويقترب مجموع ما ينتجه العالم من الكهرباء اليوم من هذا النوع من الطاقة قرابة   10 GW.

هناك مئات المواقع التي يمكن الحصول على مياه حارة من الآبار الارتوازية على أعماق سطحية تصل إلى 280 متراً، وتزيد درجة حرارة هذه المياه عن عشرين درجة مئوية، وترتفع لتصل إلى أكثر من ستين درجة مئوية بقليل في الغالب، بينما تزيد درجة حرارة مياه بعض الآبار عن درجة الغليان(13). وكنا نأمل أن تدمج الاستراتيجية الوطنية للطاقة هذا المخزون الحراري الذي لا ينضب في خطط مستقبل مصادر الطاقة