Geothermal Energy: From Theoretical Models to Exploration and Development

گرمای داخلی سیاره زمین نشان دهنده یک مخزن پایان ناپذیر از انرژی حرارتی است. این شکل از انرژی که به انرژی زمین گرمایی معروف است در طول تاریخ بشر به شکل آب گرم چشمه های آب گرم مورد استفاده قرار گرفته است. استفاده مدرن از انرژی زمین گرمایی شامل استفاده مستقیم از گرما و تبدیل آن به سایر اشکال انرژی، عمدتاً الکتریسیته است. انرژی زمین گرمایی شکلی از انرژی های تجدیدپذیر است و استفاده از آن با انتشار بسیار کم یا بدون انتشار CO2 همراه است و اهمیت آن به عنوان یک منبع انرژی با برجسته تر شدن اثرات تغییرات آب و هوایی به شدت افزایش یافته است. بدیهی است به دلیل پایان ناپذیری آن، استفاده از انرژی زمین گرمایی به سنگ بنای منابع انرژی آینده تبدیل خواهد شد. اکتشاف منابع زمین گرمایی به موضوع مهمی برای مطالعه تبدیل شده است، زیرا دانشجویان زمین شناسی و علوم زمین برای برآورده کردن نیازهای یک صنعت به سرعت در حال رشد آماده می شوند، که شامل تعداد فزاینده ای از متخصصان و مؤسسات دولتی است که در پروژه های مرتبط با انرژی زمین گرمایی شرکت می کنند. این کتاب پاسخگوی خواسته های هر دو گروه از خوانندگان، دانشجویان و متخصصان است. انرژی زمین گرمایی و استفاده از آن به طور سیستماتیک ارائه شده است و حاوی اطلاعات فنی لازم برای توسعه و درک پروژه های انرژی زمین گرمایی است. این دانش پایه را در مورد رژیم حرارتی زمین و منابع انرژی زمین گرمایی آن، انواع انرژی زمین گرمایی مورد استفاده و همچنین پتانسیل آینده آن و چشم اندازهای صنعت ارائه می دهد. فصل‌های اختصاصی کتاب به مبدل‌های حرارتی گمانه و استفاده مستقیم از آب‌های زیرزمینی و حرارتی در سیستم‌های هیدروژئوترمال می‌پردازد. موضوع اصلی سیستم‌های زمین گرمایی پیشرفته (سیستم‌های سنگ گرم-خشک)، یک فناوری کلیدی برای تامین انرژی در آینده نزدیک است. بررسی‌های محل قبل از حفاری، فناوری حفاری، چاه‌برداری و برنامه‌های آزمایش هیدرولیک موضوعات مهم مرتبط با مرحله اکتشاف توسعه سایت‌های انرژی زمین گرمایی هستند. ترکیب شیمیایی آب‌های طبیعی که به‌عنوان وسیله انتقال حرارت در سیستم‌های زمین گرمایی استفاده می‌شود، می‌تواند به‌عنوان ابزار اکتشاف مورد استفاده قرار گیرد، اما شیمی در حین بهره‌برداری از نیروگاه زمین‌گرمایی نیز به دلیل تشکیل مقیاس بالقوه و خوردگی لوله‌ها و تاسیسات، اهمیت دارد. جلوگیری شود. دانشجویان فارغ التحصیل و متخصصان اطلاعات عمیقی در مورد انرژی زمین گرمایی، اکتشاف و استفاده از آن خواهند یافت.

The internal heat of the planet Earth represents an inexhaustible reservoir of thermal energy. This form of energy, known as geothermal energy has been utilized throughout human history in the form of hot water from hot springs. Modern utilization of geothermal energy includes direct use of the heat and its conversion to other forms of energy, mainly electricity. Geothermal energy is a form of renewable energy and its use is associated with very little or no CO2-emissions and its importance as an energy source has greatly increased as the effects of climate change become more prominent. Because of its inexhaustibility it is obvious that utilization of geothermal energy will become a cornerstone of future energy supplies. The exploration of geothermal resources has become an important topic of study as geology and earth science students prepare to meet the demands of a rapidly growing industry, which involves an increasing number professionals and public institutions participating in geothermal energy related projects. This book meets the demands of both groups of readers, students and professionals. Geothermal Energy and its utilization is systematically presented and contains the necessary technical information needed for developing and understanding geothermal energy projects. It presents basic knowledge on the Earth’s thermal regime and its geothermal energy resources, the types of geothermal energy used as well as its future potential and the perspectives of the industry. Specific chapters of the book deal with borehole heat exchangers and with the direct use of groundwater and thermal water in hydrogeothermal systems. A central topic are Enhanced Geothermal Systems (hot-dry-rock systems), a key technology for energy supply in the near future. Pre-drilling site investigations, drilling technology, well logging and hydraulic test programs are important subjects related to the exploration phase of developing Geothermal Energy sites. The chemical composition of the natural waters used as a heat transport medium in geothermal systems can be used as an exploration tool, but chemistry is also important during operation of a geothermal power plant because of potential scale formation and corrosion of pipes and installations, which needs to be prevented. Graduate students and professionals will find in depth information on Geothermal Energy, its exploration and utilization.