지열에너지란?

지열 에너지는 화석 연료를 사용하여 전기를 생산하는 대안 중 하나로 간주됩니다.

지열 에너지

Payal Mehta Pixabay의 이미지

지열 에너지는 지구 내부에서 나오는 열로 얻는 재생 에너지의 일종입니다. 이 에너지를 활용하는 과정은 지구의 열이 지구 표면 아래에 있기 때문에 땅에 있는 큰 구멍을 통해 이루어집니다. 그리스어 기원에서 "geothermic"이라는 단어는 다음 용어로 구성됩니다. 지리적, 이는 지구를 의미하고, 테마, 이는 온도에 해당합니다.

이 에너지원은 직접(발전소에서 에너지를 생산할 필요 없이 땅에서 발생하는 열만 사용) 또는 간접적으로(열을 전기 에너지로 변환하는 산업에 보낼 때) 사용할 수 있습니다. 지열 에너지는 겨울 동안 주거 지역 또는 도시 전체의 물을 데우는 데 사용할 수 있습니다. 또한 열 생산 및 온실, 어장 또는 레크리에이션 지역의 히터 또는 열 기구에 사용할 수 있습니다.

브라질에서는 지열 에너지가 레저 지역에서만 사용됩니다. 관광을 위해 열원을 사용하는 두 도시는 Poços de Caldas(MG)와 Caldas Novas(GO)입니다. 이러한 위치는 지열 과정에 의해 가열된 물의 출현에 의존합니다. 이 물에는 고온 외에도 칼륨, 셀레늄, 칼슘, 아연, 염화물, 마그네슘 등 피부와 전신에 좋은 미네랄이 다량 함유되어 있습니다.

지구 구조

지구는 맨틀 위에 있는 얇은 암석층인 지각으로 덮여 있으며 깊이가 깊고 기본적으로 마그마로 구성된 층입니다. 용융 과정의 결과로, 이 물질은 액체 또는 반죽 상태의 암석, 용해된 가스 및 결정의 혼합물입니다.

이 모든 내부 열은 표면의 일부 영역, 일반적으로 화산 폭발, 지질학적 균열 또는 내부 가열 영역에서 나타나 증기 간헐천과 온천의 출현을 유발합니다.

지열발전소

지열 발전소는 지구 내부에서 오는 열로 얻은 지열 에너지를 전기로 변환하고 증기와 온수가 많은 지역 근처에 설치됩니다. 이러한 방식으로 지열 저장소는 터빈 발전기에 전력을 공급하여 전기를 생산하는 데 필요한 에너지를 제공합니다. 최초의 지열 발전소는 1904년 이탈리아에서 건설되었습니다.

지열에너지는 어떻게 생산되나요?

지열 발전소는 지구의 내부 열을 전기 에너지로 변환하는 역할을 합니다. 이 과정의 첫 번째 단계는 특별히 설계된 튜브를 통해 지구 내부의 뜨거운 물이나 증기를 포획하는 것입니다. 이 증기는 식물로 보내져 강한 압력으로 방출됩니다. 방출되면 증기는 기계적으로 회전하는 터빈을 움직입니다. 마지막으로 터빈은 전기 에너지를 생산하는 발전기를 구동합니다.

지구의 열을 사용하는 일부 전기 에너지 생산 시스템에서는 물이 가열된 심토에 주입되어 열로 바뀌고 증기의 형태로 되돌아오는데, 이는 앞의 경우와 마찬가지로 발전기를 활성화하는 터빈을 활성화합니다.

이 전기 소스의 활용을 늘리고 기계 손실로 인해 발생하는 비용을 줄이기 위해 고급 드릴링 방법이 개발 중입니다. 그것이 가능하다면 지열원은 현재 화석 연료 사용으로 통제되는 세계 에너지 시장에서 경쟁할 수 있습니다.

브라질 및 전 세계의 지열 에너지

세계 최대 지열에너지 생산국은 미국, 필리핀, 인도네시아 3개국이다. 그 외에도 중국, 일본, 칠레, 멕시코, 프랑스, ​​독일, 스위스, 헝가리 및 아이슬란드와 같은 다른 국가에서 지열 에너지 생산을 선택했습니다.

현재 지구상의 약 25개국이 지열 에너지를 사용하고 있으며, 브라질에서는 지각판 사이의 전이 지역에서 탐사되기 때문에 이러한 유형의 에너지를 탐사할 큰 잠재력이 없습니다. 게다가, 그것을 사용할 인센티브가 많지 않습니다. 이것은 국가가 천연 가스와 같은 다른 에너지 원을 사용하는 것 외에도 수중 기반에 구축된 강력한 에너지 매트릭스를 가지고 있기 때문입니다.

지열에너지의 장점

지열 에너지의 주요 장점은 다음과 같습니다.

  • 연료를 태워서 작동하지 않습니다. 따라서 원자재를 수입 및 구매할 필요가 없어 생산 비용이 절감됩니다. 1차 제품을 구입하는 비용이 많이 드는 석유나 원자력 발전소보다 지열 발전소에 지출되는 비용이 적습니다.
  • 오염 가스를 방출하지 않습니다. 이는 화석 연료와 달리 온실 효과 강화에 기여하지 않는다는 것을 의미합니다.
  • 토양에 해를 끼치 지 않습니다. 내부 천공에도 불구하고 지열 에너지는 다른 에너지원과 마찬가지로 토양을 침식하거나 넓은 지역을 범람하거나 지하수를 오염시키지 않습니다.
  • 날씨에 취약하지 않습니다. 예를 들어, 태양열이나 풍력 에너지와 달리 기후 변화는 지열 발전소의 운영을 방해하지 않습니다.
  • 외곽 지역에 대한 혜택. 전력망에 광범위하게 접근할 수 없는 지역에서 지열 발전소는 특히 설치에 적합한 지역에서 인구의 요구를 충족할 수 있습니다.
  • 유연한 생산이 가능합니다. 이러한 발전소의 전기 생산은 무엇보다도 저수지 또는 원자재 가용성에 의존하지 않고 수요에 따라 달라질 수 있습니다.

지열에너지의 단점

주요 단점은 다음과 같습니다.

  • 땅의 침몰 가능성. 지열발전소는 지반을 닳게 하지는 않지만 지각의 내부를 닳게 하여 표면에 충격을 줄 수 있습니다. 따라서 어떤 경우에는 내부 구성을 채우기 위해 물이나 다른 성분을 주입해야 합니다.
  • 소음 공해 및 높은 지역 난방. 일반적으로 지열발전소는 소음이 많이 발생하는데, 여기에 높은 국부난방까지 더해지면 집이나 지역사회에 가까이 설치하기가 불가능하다.
  • H2S(황화수소)의 방출. 수증기와 함께 이산화황이 방출되는 것이 일반적입니다. 이 이산화황은 대기를 공격하지 않을 수 있지만 인체 건강에 유해할 뿐만 아니라 부식성이 높고 불쾌한 냄새가 납니다.
  • 일부 지역에서만 운영됩니다. 대부분의 에너지원과 마찬가지로 지열은 내부 난방이 높고 열 지역에 대한 접근이 쉽고 비용이 적게 드는 유리한 지역에서만 운영할 수 있습니다. 이로 인해 대부분의 장소에서 사용이 불가능합니다.
  • 강과 호수의 오염 가능성. 열 유체는 미네랄 성분을 방출할 수 있으며 제대로 유지되지 않으면 발전소와 가까운 지역의 수로에 영향을 줄 수 있습니다.
  • 높은 투자 비용. 지열 발전소의 유지 보수는 적지만 프로세스에 사용되는 기술로 인해 건설 및 설치 비용이 비싸며 향후 몇 년 동안 변경될 수 있는 요소입니다.

지열에너지는 온실가스를 배출하지 않는 재생에너지원임에도 불구하고 여전히 관련 단점이 있습니다. 예를 들어, 황화수소에 대한 대규모 노출은 작업자의 건강에 다양한 손상을 일으킬 수 있습니다.

눈, 코 또는 목의 자극은 초기 증상의 일부입니다. 문제는 또한 호흡기에 영향을 주어 기억 상실, 두통, 심지어 운동 기능 손상을 유발할 수 있습니다. 또한 심부전, 신부전, 구토, 가려움증, 피부 발적 등의 증상이 나타날 수 있으며 심리적 장애 등의 비가역적 후유증이 있을 수 있다고 전문가들은 말하고 있다.