كيفية استخدام قمر صناعي لتحويل البركان إلى محطة كهرباء

الصورة

تستحضر إثيوبيا صورًا للصحارى الرملية ، وشوارع أديس أبابا الصاخبة أو المنحدرات الشديدة لسلسلة جبال Symen - ربما مع عداء في مكان ما في الخلفية. ومع ذلك ، فإن هذه الدولة هي أيضًا واحدة من أكثر الدول نشاطًا بركانيًا على الأرض ، وذلك بفضل وادي ريفت شرق إفريقيا ، ويمر من خلال قلبه.

تظهر الشقوق ، أو الشقوق ، في عملية جيولوجية تقسم الصفائح التكتونية - بمعدل نمو أظافرك تقريبًا. في إثيوبيا ، وبسبب هذا ، تظهر الصهارة على السطح ، وهناك أكثر من 60 بركانًا معروفًا. وشهد العديد منهم ثورات هائلة في الماضي وتركوا فوهات عملاقة منتشرة في وادي الصدع. بعضهم نشط اليوم. يمكن لزوار البراكين رؤية برك من الطين والينابيع الساخنة والعديد من الفتحات التي يخرج منها البخار.


البخار في بركان Aluto

يستخدم السكان المحليون هذا البخار للغسيل والغسيل ، لكنه يحتوي على المزيد من الميزات. يشير النشاط السطحي إلى وجود تيارات تحت الأرض شديدة الحرارة ، ربما يتم تسخينها حتى 300 درجة مئوية - 400 درجة مئوية. إذا قمت بحفر بئر ، يمكنك تحقيق هذا البخار عالي الحرارة الذي يمكنه تحويل التوربينات الكبيرة وإنتاج كمية هائلة من الطاقة. بالنسبة لدولة لا يحصل فيها 77٪ من السكان على الكهرباء (أحد أسوأ المؤشرات في إفريقيا) ، يمكن أن يعني ذلك الكثير.

اكتسبت الطاقة الحرارية الأرضية مؤخرًا حالة فكرة جادة بفضل المسوحات الجيوفيزيائية ، والتي يمكن أن نستنتج منها أن بعض البراكين يمكن أن تنتج جيجاوات من الطاقة. وهذا يعادل عدة ملايين من الألواح الشمسية أو 500 طواحين هواء. ويقدر إجمالي الموارد غير المطورة من البراكين في 10 غيغاواط.

سوف يعتمد تحويل هذه الطاقة إلى طاقة كهربائية على مشروع تجريبي تم إطلاقه قبل 20 عامًا على بركان ألوتو في منطقة بحيرة على بعد 200 كيلومتر جنوب أديس أبابا. يتم تحديث بنيتها التحتية الآن بهدف زيادة السعة عشرة أضعاف ، من 7 إلى 70 ميجاوات. باختصار ، تبدو الطاقة الحرارية الأرضية كحل رائع ، باستخدام مصادر متجددة وعدم انبعاث الكثير من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. يمكن أن يكون هذا المشروع الأساس لقطاع الطاقة في إثيوبيا ، ويساعد على إنقاذ الناس من الفقر.



ما يكمن على السطح


تكمن المشكلة الرئيسية في أنه على عكس اقتصادات الطاقة الحرارية الأرضية المتطورة جيدًا مثل الاقتصاد الأيسلندي ، لا يُعرف إلا القليل جدًا عن البراكين الإثيوبية. بالنسبة لجميعهم تقريبًا ، لا يُعرف حتى عندما كان يندلع للمرة الأخيرة - وهذا السؤال مهم ، لأن الانفجارات البركانية ومحطات الطاقة واسعة النطاق غير متوافقة مع بعضها البعض.

في السنوات الأخيرة ، قام مجلس أبحاث البيئة الطبيعية البريطاني (NERC) بتمويل مشروع RiftVolc ، وهو اتحاد جامعات بريطانية وإثيوبية وباحثين جيولوجيين لحل بعض هذه المشاكل. ركز المشروع على دراسة التهديدات وطرق تطوير وبحث وتتبع البراكين بحيث يمكن تشغيلها على المدى الطويل وبشكل آمن.

على مدى ثلاث سنوات حتى الآن ، كانت عدة فرق من العلماء تضع معدات التعقب وتجري الملاحظات. لكن بعض أهم الاختراقات جاءت من قناة مختلفة تمامًا - من خلال البحث عن صور الأقمار الصناعية التي أجريت على طاولة في المختبرات.

أدت إلى اكتشافات مذهلة تتعلق Aluto. باستخدام صور رادار الأقمار الصناعية ، وجدنا أن سطح البركان منتفخ ومفرغ. أقرب شيء هو التناظر مع التنفس - اكتشفنا أن البركان لعدة أشهر "نفس" حاد ، يليه زفير بطيء وطويل الأمد. لم يتضح لنا بعد سبب هذه التقلبات ، ولكن هناك كل سبب يدعو للاعتقاد بأنه تحت سطحه على عمق حوالي 5 كم من الصهارة ، تتحرك المياه أو الطاقة الحرارية الأرضية.

قم بقياس درجة الحرارة


في عملنا الأخير ، استخدمنا صور الأقمار الصناعية بالأشعة تحت الحمراء لدراسة المزيد من التفاصيل للبخار الخارج من الثقوب في الأرض. وجدنا أن الأماكن التي يأتي منها الغاز غالبًا ما تتزامن مع خطوط الصدع المعروفة في البركان.

بعد قياس درجة حرارة الغاز لعدة سنوات ، فوجئنا بأن معظم الآبار مستقرة تمامًا. أظهر عدد قليل منهم فقط على المنحدر الشرقي تغيرات كبيرة في درجة الحرارة. والأهم من ذلك أنها لم تكن متزامنة مع "تنفس" البركان - لكن المرء يتوقع أن ترتفع درجة الحرارة على السطح أثناء التورم ، عندما يرتفع السائل الساخن من أحشاء البركان.


بئر ألوتو الحرارية الأرضية

ثم انتقلنا إلى بيانات هطول الأمطار ووجدنا تفسيرًا لهذه الظاهرة: أظهرت الآبار ذات درجات الحرارة المتفاوتة رد فعل متأخرًا لهطول الأمطار أعلى المنحدر عند الخطأ. قررنا أن الأمطار لم تؤثر على الآبار القريبة من مركز البركان ، وبالتالي فإنها تعطي أفضل فكرة عن سخونة المياه في الخزان الحراري. يعتمد الكثير على ذلك عند اختيار أماكن لحفر الآبار وبناء محطات الطاقة على البركان.

هذه واحدة من المحاولات الأولى لتتبع موارد الطاقة الحرارية الأرضية من الفضاء ، وهي توضح تمامًا إمكانات هذه الطريقة. نظرًا لأن بيانات الأقمار الصناعية متاحة للجميع ، فإن هذا يوفر للجميع طريقة غير مكلفة وآمنة لتقييم إمكانات الطاقة الحرارية الأرضية.

تنتشر البراكين المماثلة في جميع أنحاء كينيا وتنزانيا وأوغندا ، ويمكن لهذه التكنولوجيا أن تساعدنا على اكتشاف وتتبع موارد الطاقة الحرارية الأرضية الجديدة غير المستخدمة في وادي الصدع وحول العالم. إنه لأمر مدهش كم يمكنك اكتشافه من خلال التنحي والتكبير.

Source: https://habr.com/ru/post/ar408419/


All Articles