علوم زمین و علوم وابسته در آموزش و پرورش

ٍEarth Science and Associate of Science in Education

بازدید علمی از سایت ژئوترمال مشکین شهر
ساعت ۱:٤٥ ‎ق.ظ روز شنبه ٢٠ اردیبهشت ۱۳٩۳   کلمات کلیدی: بازدیدهای علمی

در تاریخ ٢٧ مرداد ماه ١٣٨٨ با هماهنگی لازم وزارت نیرو و انرژی های نوین بازدیدی از سایت ژئوترمال مشکین شهر بعمل آوردیم. در این بازدید ٣۴ نفر از دبیران نمونه استان شرکت داشتند.علاوه بربازدید از سایت که محور اصلی برنامه ی ما بود ، از چشمه های آبگرم منطقه نیز بازدید بعمل آمد.

ادامه بحث در ادامه مطلب


رییس سازمان انرژی های نو ایران از راه اندازی نخستین توربین برق زمین گرمایی کشور در استان اردبیل خبر داد.

یوسف آرمودلی افزود: با بهره برداری نهایی از نخستین نیروگاه زمین گرمایی خاورمیانه در شهرستان مشکین شهر پنجاه و پنج  مگاوات انرژی برق به شبکه برق کشور تزریق می شود . وی با اشاره به این که تا کنون یازده هزار متر حفاری در قالب شش حلقه چاه اکتشافی در منطقه صورت گرفته بزرگترین دستاورد این پروژه را بومی شدن دانش حفر چاههای ژئوترمال ذکر کرد.

وی از سفارش چند کشور آفریقای وشمالی ایران برای حفر این نوع چاهها خبر داد.

  بیشترین عمق چاههای عمودی را سه هزار و دویست متر و چاههای افقی را سه هزار و صدمتر اعلام کردند.

وی گفت : متخصصان کشور در عمق یکهزار متری زمین به دمای دویست و پنجاه درجه سانتیگراد و دبی ششصد لیتر در ثانیه دسترسی یافته اند ونتایج بدست امده نیز بسیار قابل قبول و ارزنده است .

وی با بیان وجود منابع غنی ژئوترمال در منطقه سبلان افزود : این منابع علاوه بر راه اندازی نیروگاههای برق می تواند در پرورش دام و طیور ، ماهی ، گیاهان گلخانه ای و صیفی جات ، ایجاد مجتمع های آب درمانی و تأمین حرارت و ابگرم منازل کاربرد بسیار ارزان و پاک داشنه باشد .

آرمودلی افزود: بر اساس مطالعات سازمان انرژی های نو ایران در استان اردبیل ، این استان ظرفیت تولید پانصد مگاوات برق توسط توربین های بادی را نیز دارد و مطالعه برای نصب این توربین ها در مناطق مستعداستان آغاز شده است .

وی نصب پنلهای فتو ولتائیک در پاسگاههای مرزی و نقاط دور از شبکه را از دیگر برنامه های این سازمان ذکر کرد .

وی با اشاره به اینکه هم اکنون چهار صد مگاوات ساعت انرزی برق ازطریق پنلهای فتو ولتائیک در کشور تولید میشود ، همچنین از خرید تضمینی برق حاصله از انرژی های بادی و خورشیدی در کشور از بخش خصوصی خبر داد.

نیروگاه ژئوترمال در ایران از سال هزار و سیصدو پنجاه و چهار در دستور کار وزارت نیرو قرار گرفته و با مطالعه و شناسایی منابع انرژی در نقاط مختلف کشور ، منطقه موئیل در شهرستان مشکین شهر به عنوان منطقه اولویت دار مورد توجه کارشناسان قرار گرفته است .

عملیات اجرایی نیروگاه زمین گرمایی مشکین شهر با خفر چاههای اکتشافی در سال هزار وسیصد و هفتادو هفت آغاز شده و مطالعات انجام شده نشان می دهد منطقه مشکین شهر ظزفیت احداث نیروگاه زمین گرمایی تا دویست مگاوات را دارد.

 

 

نیروگاه زمین گرمایی مشکین شهر در بیست کیلومتری جنوب مشکین شهر و در دامنه شمالی سبلان واقع شده است .

مشکین شهر با یکصدوپنجاه ونه هزار نفر جمعیت در هشتادو پنج کیلومتری شمال غرب اردبیل واقع است .

  

 

"انرژی  زمین گرمایی  در بیانی ساده"

انرژی زمین گرمایی به گرمای موجود در زیر سطح کره ی زمین گفته می شود. مقدار اینانرژی به مراتب بیشتر از مصرف فعلی انرژی در جهان است ولی تولید آن به جز در نواحیای که به عنوان محل آتش فشان یا زلزله شناخته می شوند بسیار کم است. ژئوترمال ازکلمه ی یونانی "ژئو" به معنی زمین، و (ترمال) به معنی گرما و گرمایی گرفته شده است. بنابراین، انرژی ژئوترمال به معنای (انرژی زمین گرمایی) یا انرژی با منشا درونیزمین است. این انرژی، به شکل گرمای محسوس، از بخش درونی زمین است. این انرژی، بهشکل گرمای محسوس، از بخش درونی زمین منشا می گیرد و این انرژی در سنگ ها و آب هایموجود در شکاف ها و منافذ داخل سنگ در پوسته ی زمین وجود دارد. مشاهدات به عمل آمدهاز معادن عمیق و چاه های حفاری شده نشان می دهد که درجه ی حرارت سنگ ها به طورپیوسته با عمق زمین افزایش می یابد، هر چند نرخ افزایش درجه ی حرارت ثابت نیسـت.  بااین روند، درجه ی حرارت در قسمت بالایی جبه به مقادیر بالایی می رسد و سنگ ها دراین قسمت به نقطه ی ذوب خود نزدیک می شوند. منشا این گرما در پوسته و جبه ی زمین،به طور عمده تجزیه ی مواد رادیواکتیو است. در طول عمر زمین، این گرمای درونی به طورآرام تولید شده و در درون زمین محفوظ و محبوس مانده است. همین امر موجب شده است کهمنبع انرژی مهمی فراهم شود و امروزه به عنوان انرژی نامحدودی در مقیاس انسانی موردتوجه قرار گیرد. از طرف دیگر، نظریه های موجود در خصوص تکامل زمین نیز مبنایی برایتوضیح وجود گرما در داخل زمین هستند. مطالعات نشان می دهد که زمین در زمان پیدایش (حدود 5/4 میلیارد سال قبل) حالت مذاب داشته، تدریجا سرد شده و بخش خارجی آن بهصورت جامد درآمده است. اما بخش های داخلی آن، به دلیل کندی از دست دادن گرما، حالتمذاب خود را حفظ کرده و دارای درجه ی حرارت بالایی است و می تواند منبع گرماییدرونی پوسته باشد که از هسته به طرف خارج منتقل می شود. چگونگی انتقال گرمای زمینبه سطح زمین: گرما از هسته ی زمین به طور پیوسته به طرف خارج حرکت می کند. اینجریان از طریق انتقال و هدایت گرمایی، گرما را به لایه های سنگی مجاور (جبه) میرساند. وقتی درجه ی حرارت و فشار به اندازه ی کافی بالا باشد، بعضی از سنگ های جبهذوب می شوند و ماگما به وجود می آید. سپس به دلیل سبکی و تراکم کمتر نسبت به سنگهای مجاور، ماگما به طرف بالا منتقل می شود و گرما را در جریان حرکت، به طرف پوستهی زمین حمل می کند. گاهی اوقات، ماگمای داغ به سطح زمین می رسد و گدازه را به وجودمی آورد. اما بیشتر اوقات، ماگما در زیر سطح زمین باقی می ماند و سنگ ها و آب هایمجاور را گرم می کند. این آب ها بیشتر منشاء سطحی دارند و حاصل آب بارانی هستند کهبه اعماق زمین نفوذ کرده است. بعضی از این آب های داغ از طریق گـسل ها و شکست هایزمین به طرف بالا حرکت می کنند و به سطح زمین می رسند که به عنوان چشمه های آب گرمو آبفشان شناخته می شوند. اما بیشتر این آب ها در اعماق زمین، در شکاف ها و سنگ هایمتخلخل محبوس می مانند و منابع زمین گرما را به وجود می آورند. مکان های مناسب برایبهره برداری از انرژی زمین گرمایی: مناطق دارای چشمه های آب گرم و آبفشان ها، اولینمناطقی هستند که در آن ها انرژی زمین گرمایی مورد بهره برداری قرار گرفته و توسعهیافته است. در حال حاضر، تقریبا تمام نیروی الکتریسیته حاصل از انرژی زمین گرماییاز چنین مکان هایی به دست می اید. در بعضی از مناطق، تزریق ماگما به درون پوسته یزمین، به اندازه ی کافی جدید و هنوز خیلی داغ است. در این نواحی، درجه ی حرارت سنگممکن است به 300 درجه ی سانتی گراد برسد و مقادیر عظیمی انرژی گرمایی فراهم کند. بنابراین، انرژی زمین گرمایی در مکان هایی که فرایندهای زمین شناسی اجازه داده اندماگما تا نزدیکی سطح زمین بالا بیاید، یا به صورت گدازه جریان یابد، می تواند تشکیلشود. ماگما نیز در سه منطقه می تواند به سطح زمین نزدیک شود: 1- محل برخرود صفحاتقاره ای و اقیانوسی (فرورانش)؛ مثلا حلقه ی آتش دور اقیانوس آرام. 2- مراکز گسترش؛محلی که صفحات قاره ای از هم دور می شوند، نظیر ایسلند و دره ی کافتی آفریقا 3- نقاط داغ زمین؛ نقاطی که ماگما را پیوسته از جبه به طرف سطح زمین می فرستند و ردیفیاز آتشفشان را تشکیل می دهند. کاربرد انرژی زمین گرمایی: از زمان های دور، مردم ازآب زمین گرمایی که آزادانه در سطح زمین به صورت چشمه های گرم جاری بودند، استفادهکرده اند. رومی ها برای مثال از این آب برای درمان امراض پوستی و چشمی بهره میگرفتند. در (پمپئی) برای گرم کردن خانه ها از آن استفاده می شد. بومی های آمریکانیز از آب زمین گرمایی برای پختن و مصارف دارویی بهره می گرفتند. امروزه، با حفرچاه به درون مخازن زمین گرمایی، و مهار آب داغ و بخار، از آن برای تولید نیرویالکتریسیته در نیروگاه زمین گرمایی و یا مصارف دیگر بهره برداری می کنند. درنیروگاه زمین گرمایی، آب داغ و بخار خارج شده از مخازن زمین گرمایی، نیروی لازمبرای چرخاندن ژنراتور توربین را فراهم می آورد و انرژی الکتریسیته تولید می کند. آبمورد استفاده، از طریق چاه های تزریق به مخزن برگشت داده می شود تا دوباره گرم شودو در عین حال، فشار مخزنحفظ، و تولید آب داغ و بخار تقویت شود و ثابت باقی بماند. سه نوع نیروگاه زمین گرمایی برای تولید برق وجود دارد: 1- نیروگاه خشک: ایننیروگاهروی مخازن ژئوترمالی که بخار خشک با آب خیلی کم تولید می کنند، ساخته می شوند. دراین روش، بخار از طریق لوله به طرف نیروگاه هدایت می شود و نیروی لازم برای چرخاندنژنراتور توربین را فراهم می کند. این گونه مخازن با بخار خشک کمیاب است. بزرگترینمیدان بخار خشک در دنیا، آب گرم جیزرز در 90 مایلی شمال کالیفرنیاست که تولیدالکتریسیته در آن، از سال 1962 شروع شده است و امروزه به عنوان یکی از موفق ترینپروژه های تولید انرژی جایگزین محسوب می شود. 2- نیروگاه بخار حاصل از آب داغ: ایننوع نیروگاه روی مخازن دارای آب داغ احداث می شود. در این مخازن با حفر چاه، آب داغبه سطح می آید و به دلیل آزاد شدن از فشار مخازن، بخشی از آن به بخار تبدیل می شود. این بخار برای چرخاندن توربین به کار می رود. چنین نیرگاه هایی عمومیت بیشتریدارند، زیرا بیشتر مخازن زمین گرمایی حاوی آب داغ هستند. فناوری مزبور برای اولینبار در نیوزیلند به کار گرفته شد. 3- نیروگاه ترکیبی (بخار و آب داغ): در اینسیستم، آب گرم از میان یک مبدل گرمایی می گذرد و گرما را به یک مایع دیگر می دهد کهنسبت به آب در درجه حرارت پائین تری می جوشد. مایع دوم در نتیجه ی گرم شدن به بخارتبدیل می شود و پره های توربین را می چرخاند. سپس متراکم می شود و مایع حاصلهدوباره مورد استفاده قرار می گیرد. آب زمین گرمایی نیز دوباره به درون مخازن تزریقمی شود. این روش برای استفاده از مخازنی که به اندازه ی کافی گرم نیستند که بخار بافشار تولید کنند، به کار می رود. نیروگاه تولید برق از انرژی زمین گرمایی مزایایاستفاده از انرژی گرمایی برای تولید الکتریسیته: 1- تمیز بودن: در این روش همانندنیروگاه بادی وخورشیدی، نیازی به سوخت نیست، بنابراین سوخت های فسیلی حفظ می شوند وهیچگونه دودی وارد هوا نمی شود. 2- بدون مشکل بودن برای منطقه: فضای کمتری برایاحداث نیروگاه نیاز دارد و عوارضی چون ایجاد تونل، چاله های روباز، کپه های آشغال ویا نشت نفت و روغن را به دنبال ندارد.

3- قابل اطمینان بودن: نیروگاه می تواند درطول سال فعال باشد و به دلیل قرار گرفتن روی منبع سوخت، مشکلات مربوط به قطع نیرویمحرکه در نتیجه ی بدی هوا، بلایای طبیعی و یا تنش های سیاسی را ندارد. 4- تجدیدپذیری و دائمی بودن 5- صرفه جویی ارزی: هزینه ای برای ورود سوخت از کشور خارج نمیشود و نگرانی های ناشی از افزایش هزینه ی سوخت وجود نخواهد داشت. 6- کمک به رشدکشورهای در حال توسعه: نصب آن در مکان های دور افتاده می تواند، استاندارد و کیفیتزندگی را با آوردن نیروی برق بالا ببرد. با توجه به فوایدی که برشمردیم، انرژی زمینگرمایی به رشد کشورهای در حال توسعه بدون آلودگی کمک می کند. مصارف دیگر انرژی زمینگرمایی: آب زمین گرمایی در سرتاسر دنیا، حتی زمانی که به اندازه ی کافی برای تولیدبرق داغ نیست، مورد استفاده قرار می گیرد. آب های زمین گرمایی که درجه ی حرارت آنهابین 50 تا 300 درجه ی فارنهایت است، مستقیما مورد استفاده قرار می گیرند که مواردمصرف آنها به شرح زیر است: 1- برای تسکین درد عضلات در چشمه های داغ و درمان با آبمعدنی (آب درمانی).  2- گرم کــردن داخـــــــل ساختمان های منفرد و حتی منطقه ای که مجاورچشمه های گرم است. در این روش، سیستم های گرم کننده، آب زمین گرمایی را از طریق یکمبدل گرمایی پمپ می کنند و گرما را به آب شهری انتقال می دهند و آب شهری گرم شده،از طریق لوله کشی به ساختمان های شهر منتقل می شود. در داخل ساختمان ها نیز، یکمبدل گرمایی دیگر گرما را به سیستم گرمایی ساختمان ها منتقل می کند (شکل 9). 3- برای کمک به رشد گیاهان، سبزیجات و محصولات دیگر در گلخانه (زراعت). 4- برای کوتاهکردن زمان مورد نیاز رشد و پرورش ماهی، میگو، نهنگ و تمساح (آبزی پروری). 5- برایپاستوریزه کردن شیر، خشک کردن پیاز، الوارکشی و برای شستن پشم (استفاده صنعتی). بزرگترین واحد این سیستم گرمایی در دنیا، در (ریکیاویک) درایسلند قرار دارد. اززمانی که این سیستم برای تامین گرمای شهر مذکور به کار می رود، ریکیاویک به یکی ازتمیزترین شهرهای دنیا تبدیل شده است؛ در صورتی که قبل از آن بسیار آلوده بود. مواردمصرف دیگری نیز از گرمای زمین گرمایی وجود دارد. برای مثال، در (کلامث فالز) دراورگن آمریکا، زیر جاده ها و پیاده روها آبژئوترمال لوله کشی می شود، تا از یخ زدنآن ها در شرایط هوای یخبندان جلوگیری شود. در نیومکزیکو، ردیفی از لوله ها که زیرخاک دفن شده اند، آب زمین گرمایی را انتقال می دهند تا گل ها و سبزیجات پرورشیابند. با این شیوه، اطمینان حاصل می شود که زمین یخ نمی زند. به علاوه، فصل رویشطولانی تر می شود و روی هم رفته، محصولات کشاورزی سریع تر رشد می کنند و بدوناستفاده از گلخانه محافظت می شوند. کشورهایی که در حال حاضر از مخازن زمین گرماییبرای تولید الکتریسیته استفاده می کنند، عبارتند ازک آمریکا، نیوزیلند، ایسلند،مکزیک، فیلیپین، اندونزی و ژاپن. استفاده از این انرژی در بسیاری از کشورها در حالگسترش است. راه حل استفاده ی بیشتر از انرژی زمین گرمایی، افزایش آگاهی عمومی وتقویت فناوری مرتبط با زمین گرمایی است.