地热能的优缺点

地热能是由我们星球上已有的元素形成的，是一种非常好的可再生能源。地热能是一种存在于地壳内部的热能。地球最内层的温度可以达到 4000 摄氏度以上，相当于 7200 华氏度。地壳中的温度极高，导致一些岩石和矿物质熔化，并使其他固体物质液化。

地热能和地热供暖在世界范围内已普遍存在很长时间。温泉（遍布世界各地用于沐浴）的存在是地热能应用的完美典范。地热能也被用作一种发电方式，称为**地热发电**。地热资源发电的成本在它刚问世的时候非常高，但在 20 世纪 80 年代和 90 年代，其成本几乎降低了 25%。

地热能及其丰富的应用一直是人类进步的主要因素。在古代，没有人曾想到过可能通过自然资源来采集和生产能源。地热能起源于希腊文化，是“Geo”（意为“地球”）和“Thermal”（意为“能量”）两个词的组合。这种形式的能量在地球地壳深达 1800 英里的地方形成。在那里存在着许多岩石和生物材料，而这些岩石中发现的热量和液体可以被称为地热能的来源，它通过水或蒸汽到达地球表面。

地热能的产生

当我们向地球核心区域内部移动时，可以观察到温度呈指数级增长。这种温度升高现象称为**地热梯度**。随着向地心每深入 1 公里，地热梯度会增加 25 摄氏度。这种温度升高的现象使得地核成为我们星球最热的部分。地核的温度可能上升到 5000 摄氏度以上，这种过高的温度是地热能形成的主要来源。由于热量的基本特性，这种热量会向外辐射，导致水体、岩石和气体等各种地理实体变暖。这种热量在放射性物质的衰变中起着重要作用。

地球的下地壳区域不像其他内部表面那样加热。当地球内部地壳地幔中的岩石和其他地层变成岩浆状态时，温度会加热到 700 到 1300 摄氏度。岩石被熔化，气体和气泡渗入这些熔化的岩石中。熔岩和气体的这种组合像熔岩一样喷发到地球表面。在地壳内部形成的岩浆导致附近岩石熔化，最终在全球各地以各种形式在地表释放地热能。地热能的各种来源包括热水间歇泉、天然水流喷口、火山喷发的熔岩以及干热。从这些地热能来源获得的热量可以被保存和直接用于许多有用的目的。地热能蒸汽的主要应用是它可以发电。

地热能的用途

地热能是一种非常丰富且易于获取的能源。在全球范围内，有 20 多个国家受益于地热能。在这些国家中，美利坚合众国是最大的地热能发电国。美国非常重视地热能，并投入了大量资源来建设广泛的地热田。

地热能有许多丰富的用途，并且可以在许多发展和福利领域中使用。地热能利用的广泛方式可分为三大类。这三个类别是

1. 地热能的直接利用

地热能从低温地热资源中获得，并用于治疗性温泉、天然温泉、温室和水产养殖池等各种用途。这种获取时温度较低的地热能是烹饪的完美媒介。由于其含有气体，它还具有一些天然的好处。它还可用于巴氏消毒牛奶和干燥水果蔬菜用于工业用途。地热能的直接形式还可以用作工业中的木材。这种地热能的利用方式是最常见的。

2. 发电和供电

发电是地热能最重要和最有意义的用途之一。地热能是一种来自地球的可再生能源，通过闪蒸、二元和干蒸汽等不同技术为人类所用。并非所有地热能都能从地壳中释放出来，或者自然地通过岩浆中的气泡或溪流或水体（如天然温泉）获得。剩余的地热能则通过人造或制造的来源（如热电厂）获得。

在地热能发电过程中，会在地表以下一到两英里的地方钻一口井。当地热能从井中释放并引入蒸汽时，热水被引入其中，发电就完成了。产生的能量用于驱动连接发电机的涡轮机。

将地热能用作发电来源在全球范围内正变得越来越普遍，因为地热能是一种非常好的可再生能源，而且与其它发电方式相比成本效益高。所有这些能源形式的特点和优点促使其他国家也将其目光投向地热能。在世界上所有国家中，美国、印度尼西亚和菲律宾等一些国家在其各个部门成功且和谐地使用了地热能。肯尼亚和土耳其等发展中国家已经认识到地热能的好处，并正在通过在其各自国家安装多个地热能发电厂来努力适应。

干蒸汽技术是三种从地球表面提取地热能等可再生能源并将其转化为丰富能源的技术之一。在这种技术中，地热能从地球表面提取。从地球释放出来的作为地热能来源的蒸汽在其成分上会发生变化，并通过涡轮机和发电机转化为原始动力。当从蒸汽获得的地热能成功转化为可用的电力后，地热能会被注入地表。

3. 地热能驱动的热泵

地热能热泵被称为地热热泵或 GHP。这些地热热泵的工作方式非常创新且简单，它们利用地表以下约 300 米范围内存在的地热能来运行。在这个 300 米的短距离范围内找到的地热能的理想温度不是很高，被认为是适中的。地热热泵的机械和工作方式具有完全不同的系统。它由一个泵和许多安装在地下的管道组成，这些泵和管道组合充当地下热量从地表空气传递到地下的催化剂。这些地热热泵具有非常明确的用途。 GHP 主要安装在建筑物、人行道和停车场内，以根据天气条件维持适宜的温度。 GHP 在夏季储存的暖空气在冬季用于保持相同场所的温暖。

地热能的优点

在地热能各领域的诸多优点中，列出了一些

• 找到的水是丰富且天然的地热能来源。它可以用于洗澡、烹饪或在寒冷地区保暖等重要的日常活动。在全球范围内，成千上万的温泉天然存在并得到保护以供最佳使用。在日本等一些国家，有超过五千个这样的天然温泉，人们作为其文化的一部分参与其中并享受它们。
• 地热供暖泵是地热能中一项非常重要和重要的创新。 GHP 可用作热源，也可作为空调设备。它非常高效且节能，比其他传统系统耗电量少 25% 到 50%。它也非常环保，因为它排放的温室气体较少。
• 使用地热能提供温暖和凉爽的 GHP 安装在许多建筑物、人行道和停车场，以根据天气维持适宜的温度。
• 地热能是从地球表面获得的绿色能源最丰富的来源之一。在地热能来源中找不到任何温室气体痕迹。因此，地热能对我们的星球及其上的生物是安全和可持续的。它对人类健康也无害。
• 与地热能相关的系统对任何条件都非常适应，这是它们遍布全球各个国家的最主要原因。
• 地热能最积极的反馈是它对寒冷气候国家非常有用。这些国家利用地热能为温室供暖和加热灌溉用水。
• 有许多寒冷国家利用地热能提供的便利。在所有这些寒冷气候国家中，冰岛是利用地热能进行供暖最多的国家，因为它条件极其寒冷，而且那里的建筑物无法通过任何其他方式供暖。
• 使用地热能最重要的优点是它不像其他能源那样会被枯竭。地热能是一种完全可再生且无碳的能源。它高度环保，随着其使用量的增加，所有生命的健康和生计都可以得到改善。

地热能的缺点

我们已经了解到地热能非常有用，并对我们的世界产生了许多有益的影响。世界各国在一切方法上的方法都在迅速变化，因此了解地热能的所有信息，包括其缺点，非常重要。地热能的一些缺点如下

• 当从地球表面提取地热能时，会释放出许多有害气体。二氧化硫和硫化氢等气体可能对健康造成有害和危险的影响。
• 地热能的提取和获取过程非常自然，并且很大程度上涉及地球表面，这是地热电厂所在地经常发生地震活动并持续受到地震威胁的最大原因。
• 使用地热能进行所有功能和日常运营的发电厂也可能对其周边地区构成风险。这些发电厂使用的能量非常高，而地热能最重要的特性之一就是其加热能力。这种高强度使用加热的能量形式会导致损坏附近的路面和建筑物。它还会损坏管道和自然排水系统。
• 地热能最大的缺点之一是其提取需要一个非常复杂的机制，即挖掘地球表面并用重型钻机和其他提取机制进行钻探。目前在全球范围内大量安装的地热发电厂需要大量人力资源才能正确安装，这是一种危险且危及生命的方法。参与在地热发电厂安装地热钻机的人员极易掉入钻孔中，危及生命。
• 地热能从地球表面释放的速度非常慢，需要大量渐进的时间。这是地热能无法成为全球主要能源的最大原因。
• 地热能越来越受到各国的欢迎，但许多发展中国家需要能源。它们无法依赖地热能，因为它们无法承担安装提取地热能的机械或地热发电厂的成本。

结论

地热能是一种非常丰富的天然能源。它来自我们地球的最深处，是由于地核的高温导致放射性同位素和岩石缓慢衰变而形成的。

地热能尚未成为我们生活中的主要能源，但它可能是未来取代我们依赖的不可再生资源的未来解决方案。它在健康和环境方面存在一些缺点，但通过适当的护理和研究，可以解决这些问题，地热能有望成为未来。