GreenTech-BG

Българският сайт за зелени технологии

Колко енергия можем да извлечем от подводните вулканични рифове?

March 23, 2010

Представям ви подводният хидротермален риф, един от най-потентните енергийни източници на земята. Сигурно много от вас за запознати с тези рифове. Те са резултат от земната тектоника и се срещат на границата между континенталните плочи – места където нагорещена лава се изхвърля в океана и затопля водата до темперетура над 400 С по целзий – достатъчно за да стопи олово. Концентрацията на термична енергия на водата се оценява на 1 мегават на всеки 10 кв. см, като тръба с диаметър от 3м ще извлича 21000 литра нагорещена вода в секунда. National Geographic оценяват енергията само на познатите подводни рифове на 17 млн. мегавата (равняващо се на цялата земна консумация), при хиляди километри морско дъно все още неизследвани.

Карта на тектонните плочи и местата където се срещат вулканични рифове

Впечатляващото нещо при геотермалните подземни рифове е, че те са един от най-големите постоянни, чисти и възобновими енергийни източници на земята. Все още те не се използват от индустрията, но това може да се промени.  Това е и идеята на Bruce Marshall – създаването на хидротермална централа, използваща топлата вода от подводните вулканични рифове. Той предлага дизайн, чрез който тръба с диаметър от 3 метра се поставя на морското дъно. По този начин горещата вода се изкарва на повърхността на морето, където върху платформа, подобна на нефтените, е разположена електроцентрала.

Една такава инсталация с тръбопровод, широк 3 метра, ще генерира 2 гигавата електроенергия, 24 часа в денонощието. Това е достатъчно електричество за 20 млн. домакинства, около 5 пъти повече от един АЕЦ. Marshall предлага два типа дизайн – отворена система, която използва разликата в температурата на хладната вода от средата за пивишена ефективност, както и система със затворен цикъл, при която ефективността е по-ниска.

Отворен цикъл:

Затворен цикъл:

Термалната енергия не е единствения ресурс в тези рифове. Те изхвърлят във водата голямо количество ценни метали като желязо, злато, сребро,  мед, цинк и др, както и голямо количество метанов газ, смесен с водата. Това позволява платформата да се използва и за рудодобив. Обезсоляването на морска вода, която да се използва за питейни нужди и напояване, също е приложение, което заслужава внимание.

Повечето от технологиите, необходими за оползотворяването на подземните рифове като енергиен ресурс, са налични и се използват от много годиви. Платформите, на които ще бъде изградена станцията се използват в нефтодобива. Турбините, които работят с топла вода, работят във всеки един ТЕЦ. Тръбите, които ще отвеждат топлата вода до повърхността с минимални загуби на топлината, се произвеждат от компанията Hitlin.

Разбира се, има и редица предизвикателства в този модел, най-вече поради липса на вече работещи такива станции. Финансирането на подобен проект може да се равнява на един АЕЦ. Морското дъно трябва да бъде добре изследвано. Въпреки че рифовете се срещат на много места в близост до брега, преносът на електричество, вода и минерали представлява технологичен проблем. Всички тези трудности обаче са напълно решими, а потенциалът на подводните вулканични рифове като енергиен ресурс е достатъчно голям, за да направи проекта икономически изгоден и устойчив за околната среда. Напълно очаквано, след изграждането на една такава станция, цената на изграждане ще падне, а оттам и цената на произведеното електричество да бъде с пъти по-ниска от сегашната.

Източници: FreeEnergyNow, MarshallSystem

Био на автора: Ангел Кафазов:
Аз съм създател на GreenTech-BG. В момента живея в Свиленград и интересите ми са свързани с технологиите включително зелени/еко, софтуер/хардуер и др.
Теми: вода, вулканични рифове, геотермална енергия, електричество, електроенергия, електроцентрала, море, напояване, топла вода, хидротермална станция

  1. Марин Ивановски
    24 Mar 10
    11:10 am

    Поздравления, има слаб напредък. Последното изречение загатва за екологичната катастрофа, която подобна станция би предизвикала в района, и за огромните разходи за транспортиране на продуктите и енергията от централата. Все пак е нещо.

  2. @Марин Ивановски

    какво имаш предвид под екологична катастрофа? Всичко зависи от това как е направена една такава станция. Екологичният проблем е ако се добива руда от рифовете, което съвсем не е задължително. От друга страна имаме един огромен, чист и възобновим енергиен източник, който според мент трябва да се използва. Това е цялата идея на този пост.

  3. Марин Ивановски
    24 Mar 10
    3:56 pm

    Извинявай, но изглежда не си гледал досаттъчно дискавъри чанъл. При подобни извори в екстремни условия на голяма морска дълбочина също живеят организми, които се препитават с топлинната енергия и минерали, отделяни там. Съответна инсталация неминуемо ще разруши подобна екосистема – тук няма място за спор. Друг факт е, че желязото подпомага цъфтежа на водата – при предоставената отворена система отпадната вода на повърхността подозирам ще доведе до постоянен цъфтеж на водата, което ще насити водата с гниещи организми и вълероден диоксид и токсини, което ще унищожи или прогони морските организми. Също така подобни подземни извори често изхвърлят сероводороди и др. минерали, които ще нарушат равновесието, ако се изхвърлят на повърхността.
    Така че това за мен е една потенциална мини екологична катастрофа. Ти виждаш една чиста инсталация, бълваща енергия без емисии, аз виждам замърсена вода и разложение. Тук е разликата между нас. От опит знам, че нищо не е безплатно в природата и няма действие без последствие.
    Затова се опитвам да посочвам потенциални проблеми в подобни „еко“ идеи.

  4. Няма лошо. Проблемите които си посочил са реални, но това не означава че не могат да се избегнат или сведат до минимум. Знам че има и организми които живеят в тези условия, но мисля че това не е особенен проблем. Ясно е, че ще има вреда, но тя ще е много малка, дори и положителка, ако пресметнеш че един такъв риф може да замести десетки АЕЦ, ТЕЦ и вятръни централи, които произвеждат много по-малко енергия, а замърсяват в пъти повече. Ползата от евтина енергия също е огромна от икономическа гледна точка.

    Ключовият момент тук е, че са ни необходими много малко от тези рифове, за да осигурим енергийните си нужди, разбира се в комбинация с останалите възобновими и чисти източници.

  5. Драгомир
    25 Mar 10
    11:50 am

    Аз по принцип си представям тези ел. централи да не изпомпват водата от вътрешността – разходите по изпомпването ще са сигурно по-големи от тези на получената енергия. По-скоро си представям схемата така: Имаме под водата една херметически затворена турбина, заедно с определено количество вода. Тази вода се изпаравя и задвижва турбината, а парата примерно на 500 метра разстояние (пак на морското дъно) се втечнява в инсталация за кондензиране. И водата се връща за ново изпарение.
    Относно мисълта на Ангел Кафазов, че един риф ще замести десетки АЕЦ – явно той наистина е любитен на еко катастрофите. Мощността би трябвало да е толкова малка, че да не засяга екосистемата – нещо което трябва да се предвиди. Всъщност много неща трябва да се предвидят…

  6. @ Драгомир,

    няма нужда да се изпомпва водата, защото горещата вода сама се изкачва на повърхността. Никаква енергия не се използва за тази цел. Просто водата се качва нагоре, върти турбините и пак се връща на морското дъно, но с по-ниска темперетура.

    Незнам откъде ги измислихте тези еко катастрофи. Ако не се добива руда от тези рифове, една такава центраба ще има минимално влияние върху околната среда. Много по-малко от тези които използваме в момента. Просто човек трябва да има преценка за това какво можем да си позволим да замърсяваме. В този случай да, можем спокойно да построим такава централа без да имаме угризения че вредим.

  7. И още едно нещо. Идеята ти за да се направи херметически затворена турбина на морското дъно ще е много по-скъпо, сложно, отколкото този модел. Дори това е и една от причините, че тези рифове все още не се използват – нямаме херметически затворена турбина. Някои от тези рифове са на 200м дълбочина!

  8. Марин Ивановски
    25 Mar 10
    2:04 pm

    @ Драгомир,

    Да, затворена система ще е по добре, защото ще се извършва пренос само на топлина. Но КПД съответно може да е в пъти по палко. Не съм физик и не се наемам с цифри.

    @ Ангел Кафазов

    „няма нужда да се изпомпва водата, защото горещата вода сама се изкачва на повърхността. Никаква енергия не се използва за тази цел. Просто водата се качва нагоре, върти турбините и пак се връща на морското дъно, но с по-ниска темперетура.“

    Да, това важи за тенжерата на котлона с пълна сила, но на 1 км дълбочина налягането е огромно и вече други фактори оказват влияние. Използвайки посредствените си знания по физика не вярвам топлинното движение на водата да е достатъчно за задвижване на турбини с голям капацитет.

    „Просто човек трябва да има преценка за това какво можем да си позволим да замърсяваме.“
    Значи понеже сме с „еко“-мислене на нас ни е позволено да замърсяваме. И кой има право да определя, че е приемливо да унищожим един хабитат с безценни видове? И къде е границата? Днес – един, утре – два, до месец 5000…

    „Незнам откъде ги измислихте тези еко катастрофи.“ „Идеята ти за да се направи херметически затворена турбина на морското дъно ще е много по-скъпо, сложно, отколкото този модел.“
    Един пример до какво може да доведат „лесните“ и „евтини“ решения:
    Вратата към Ада: http://neshtoto.com/?p=99
    Проблем: дупка с газ.
    Решение: клечка кибрит.
    Резултат: катастрофален.

  9. По твоята логика трябва да живеем в пещери и да не ползваме никаква енергия, защото ще замърсяваме. Пълни глупости.

  10. Марин Ивановски
    26 Mar 10
    10:35 am

    Не, г-н Ангел Кафазоф, по моята логика първо трябва да се помисли много добре за последиците преди да правим каквото и да е. От постингите ти личи че мислиш, че всичко, което лети, се яде.

  11. Аз сериозно мислих по тази статия преди да я публикувам, незнам обаче ти дали си направил същото след като я прочете? Имаш огромно количество чиста и възобновима енергия на морското дъно. Тази енергия може да се извлече и използва, вместо ТЕЦ например. Няма проблеми с непостоянство на източника, нито с капацитета. Това че ти виждаш екологична катастрофа не го разбирам, но след като не можеш да ми обясниш по-конкретно си е твой проблем.

    Казваш че може да се замърси водата и наруши екологичното равновесии като се изхвърля топлата вода на повърхността. Ами просто няма да се излива там, а на по-голяма дълбочина. Всеки един от възможните екологични проблеми може да се реши, а инвестицията ще оправдае цената. А нетната полза от преминаването към тези екологични източници ще е огромна – икономически и екологично.

    Може би разликата е, че ти виждаш навсякъде проблеми и трудности, а аз възможности. Не отричам, че и такъв източник може да се превърне в еко-проблем, ако не се използва правилно, но този риск винаги съществува, навсякъде. По-добре е да се търси решение на енергийните проблеми, вместо да плюеш всичко ново, само защото може да не се получи. Това е типична черта на повечето еко маниаци.

  12. Попов
    26 Mar 10
    12:48 pm

    Марин Ивановски, ами то се вижда на чертеже, че е предвидено друга тръба да връща водата почти на мясото откъдето я взема, така че какъв точно е проблема? При 300 градуса не ми се вярва наоколо да виреят много организми, така че охлаждането на този участък може дори да е полезно. 😉
    Големият „проблем“ според мен е платформата и електропреносната мрежа. Ако евентуално има някакво изригване това може да повреди или напарво да помете всичко.
    Ангел е прав – да си „зелен“ не означава, че трябва че трябва да се гръмнеш, щото хабиш кислорода и цапаш атмосферата със всяко свое издишване. 😉

  13. Драгомир
    26 Mar 10
    2:11 pm

    Чак сега видят картинките – не знам преди защо не ми се бяха заредили.
    Според мен големият проблем не е нито в платформата, нито в преноса на електричество, а са си тръбите. Тази Hitlin може би произвежда термоизолирани тръби, но едва ли могат да устоят на водата!
    При нефтодобива предполагам (без да съм специалист), че се използват гъвкави тръби, които не могат да се счупят под действието на теченията (които например се появяват при бури).
    Иначе 3 метра сечение за производството на 2GW електроенергия – поне на око не изглежда опасно за природата (и това не бях допрочел). Стига тази сметка наистина да е вярна обаче. Например 2GW мощност е ВЕЦ електроцентралата на Дунав при Турносеверин (Дробета-Турносеверин) – там нямаме пара, а вода, но за целта има цели 12 турбини (а една тубрина сигурно „гълта“ тези 3 метра сечение с вода при не лошо налягане).

  14. Марин Ивановски
    26 Mar 10
    7:27 pm

    Изглежда аз съм черната овца в този блог. Единственото за което призовавам авторите всеки път е КРИТИЧНО МИСЛЕНЕ. Не отричам този проект, а се опитвам да изтъкна потенциални проблеми, свързани с реализацията му. Това е и смисълът на моя пост – да обърна внимание на дребни факти и последици, които (според мен) могат да го превърнат в катастрофален. Не претендирам, че разбирам и че моите изводи са правилни, но Ангел също не блести с гениални изводи:
    „Имаш огромно количество чиста и възобновима енергия на морското дъно. Тази енергия може да се извлече и използва, вместо ТЕЦ например. Няма проблеми с непостоянство на източника, нито с капацитета.“ – това е само едната страна на монетата. Аз се опитвам да намеря другата.
    Досега единствено Драгомир е показал реални знания в сферата и съм по-склонен да се вслушам в неговото мнение.
    „По-добре е да се търси решение на енергийните проблеми, вместо да плюеш всичко ново, само защото може да не се получи. Това е типична черта на повечето еко маниаци.“
    Може би наистина изглеждам като еко-хейтър за хората с розови очила, но житейският ми опит ме е научил, че не всичко, което ти представят, е истина. Особено за панацеи на глобални проблеми.

    А сега конкретно:
    Схемите са доста опростени, де да беше така и в реалността. Притеснява ме топлоизолацията на тръбата – трябва наистина да е добра. Драгомир изказа съмнения за еластичността ѝ – с това също съм съгласен. Също така цялата система трябва да работи под голямо налягане, за да се избегне превръщането на водата в пара. Преноса на добитите материали и енергия си е предизвикателство само по себе си. Изхвърлянето на отпадъците при отворената система също – нека не забравяме за морските течения. Забелязах, че и в двете схеми имаме трета тръба, която вкарва студена морска вода от голяма дълбочина – това ще изразходва енергия и ще намали КПД на проекта. Земетресенията също ще са проблем – обикновенно такива топли извори се образуват в земетръсни зони.
    Като се замисли човек, цялата работа не била толкова проста. Да, всички тези проблеми са разрешими, но ще сруват допълнителни разходи, което намалява ползата от такъв проект, защото нека не забравяме – живеем в свят, където парите играят решаваща роля.

    Ангел, какво пречеше да вмъкнеш тези размисли в статията, щом твърдиш, че си мислил по нея?

    Готов съм да изслушам конструктивна критика от всеки. А на останалите ще предоставя Ай-Си-Кю за да се обиждаме в реално време и да не спамим тук.

  15. Попов
    27 Mar 10
    8:57 am

    Гопсода, няма смисъл да се дърляме, така или иначе този проект не зависи от нашите желания. Ако направят пилотна централа това може да има само плюсове, най-малкото ще се тества какви са реалните и предимства и недостатъци.
    От нас никой не иска нищо – нито пари, нито акъл. Не забравяйте, че на Запад живеят най-кадърните инженери и учени, те добре знаят как да построят нещо от тоя сорт.

Добавете коментар

XHTML: You can use these tags: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>