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Comment fonctionnent les systèmes géothermiques et où ils s’intègrent dans l’industrie énergétique

Sous la surface de la terre se trouve une source d’énergie au potentiel impressionnant – l’énergie géothermique. Cette source d’énergie tourne en utilisant la température naturelle de la terre pour produire de l’énergie, chauffer et refroidir les bâtiments.

Comment fonctionnent les systèmes géothermiques et où ils s’intègrent dans l’industrie énergétique

Emily Folk Conservateurs

Sous la surface de la terre se trouve une source d’énergie au potentiel impressionnant – l’énergie géothermique. Cette source d’énergie tourne en utilisant la température naturelle de la terre pour produire de l’énergie, chauffer et refroidir les bâtiments.

Sous la croûte terrestre se trouve une couche de magma, de roche chaude et fondue. En raison principalement de la dégradation des substances radioactives naturelles telles que l’uranium et le potassium, cette couche a une source de chaleur constante.

Les régions qui ont des volcans actifs ou relativement jeunes ont les températures des eaux souterraines les plus élevées. Ces zones de chaleur se trouvent généralement aux limites des plaques tectoniques ou dans des endroits où la croûte est suffisamment mince pour que la chaleur puisse passer. Ce ne sont pas les seuls endroits qui disposent de l’énergie géothermique. Aux profondeurs entre 10 et quelques centaines de pieds sous la surface de la terre presque partout sur la planète, il y a un approvisionnement ininterrompu de chaleur qui peut être utilisé directement pour chauffer les maisons et les bâtiments.

La chaleur géothermique peut être utilisée de plusieurs manières. Vous pouvez l’utiliser pour produire de l’énergie renouvelable dans des centrales électriques complexes. Les petits systèmes peuvent également fournir un chauffage direct aux bâtiments individuels en faisant circuler la chaleur à travers le système de pompe. Examinons de plus près ces différentes utilisations de l’énergie géothermique et leur intégration dans l’industrie énergétique.

Chauffage et refroidissement souterrains

L’une des utilisations les plus courantes de l’énergie géothermique est l’utilisation d’une température constante de la terre pour chauffer et refroidir un bâtiment. Ces types de systèmes géothermiques utilisent ce que l’on sait une pompe à chaleur géothermique fait circuler le fluide à travers des tuyaux qui se déplacent sous terre et rentrent dans la maison. Lorsque ce liquide est sous terre, sa température change. Pendant l’hiver, le liquide se réchauffe lorsqu’il est sous terre. La pompe à chaleur extrait ensuite la chaleur et la distribue dans la maison. En été, une pompe à chaleur dissipe la chaleur de la maison et la renvoie au sol, tandis que le liquide transfère les températures plus fraîches du sous-sol à la maison.

Les systèmes de chauffage et de refroidissement à partir de sources souterraines ne nécessitent pas la combustion de combustibles fossiles, ils sont donc considérés comme une alternative écologique aux systèmes de chauffage et de refroidissement traditionnels. Le prix typique de l’un de ces systèmes est d’environ 30000 $, mais ils peuvent le faire permet d’économiser jusqu’à 80% de leurs propriétaires sur les coûts de chauffage et de climatisation, ce qui signifie que vous pouvez récupérer les coûts du système pendant environ 10 ans.

Utilisation directe de l’énergie géothermique

La chaleur produite sous terre augmente la température de l’eau dans les réservoirs géothermiques, créant de la vapeur. Cette chaleur et cette vapeur peuvent être utilisées directement. Dans le passé, beaucoup utilisaient des sources chaudes naturelles pour se baigner et se nettoyer. Que les gens s’en rendent compte ou non, ils ont utilisé des ressources géothermiques. Aujourd’hui, nous utilisons des puits, des pipelines et des échangeurs de chaleur pour capter cette eau chaude et l’utiliser à des fins telles que le chauffage des spas, la fonte de la glace sur les routes et le chauffage de l’eau dans les étangs.

Géothermie pour la production d’énergie

L’énergie géothermique peut également être utilisée pour produire de l’électricité. Les centrales géothermiques produisent de l’énergie renouvelable en utilisant de la vapeur ou de l’eau chaude créée par la chaleur souterraine naturelle pour entraîner des turbines qui produisent de l’électricité.

Il existe plusieurs types de centrales géothermiques:

  • Les centrales thermiques à vapeur sèche utilisent la vapeur souterraine pour faire tourner une turbine qui produit de l’électricité. Cette vapeur peut être rejetée dans l’atmosphère ou renvoyée par pompage dans le sous-sol.

  • Les centrales à vapeur flash sont un peu plus complexes. Ils pompent de l’eau sous pression, ce qui est entre 300 ° F et 700 ° F, puis réduisez la pression, ce qui transforme l’eau en vapeur. Cette génération soudaine de vapeur fait tourner la turbine. Ensuite, le système refroidit l’eau et la pompe est de retour dans le sous-sol.

  • Les centrales électriques binaires pompent de l’eau chaude sous pression, tout comme les flashs. Cependant, un tuyau qui pompe de l’eau sous pression est connecté à un autre tuyau qui contient de l’eau à basse pression. Lorsque de l’eau chaude sous pression s’écoule dans un autre tuyau, elle chauffe l’eau de l’autre tuyau, la chauffe et démarre la turbine. L’eau du premier tuyau retourne ensuite au sous-sol.

Seulement 13 états ressources géothermiques actuellement connues qui peuvent être utilisées pour la production d’énergie, mais des recherches supplémentaires peuvent en trouver davantage. Aujourd’hui, les centrales géothermiques produisent 0,4% de la production totale d’électricité des services publics aux États-Unis. Alors que nous continuons à rechercher davantage de sources d’énergie renouvelables, l’importance de l’énergie géothermique peut augmenter, d’autant plus que de plus en plus de propriétaires se rendent compte des avantages et des avantages environnementaux que le chauffage et le refroidissement des sources souterraines peuvent offrir.

Le contenu et les opinions de cet article sont protégés par le droit d’auteur et ne représentent pas nécessairement les opinions d’AltEnergyMag


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