<br />مقدمة:- <br />تُعتبر حرارة باطن الأرض مصدرًا متجددًا للطاقة يُعرف باسم “الطاقة الجوفية الحرارية” (Geothermal Energy). وهي طاقة ناتجة عن الانحلال الإشعاعي للمعادن في نواة الأرض، وتُستخدم لتوليد الكهرباء والتدفئة. تعتمد هذه الطاقة على استخراج الحرارة من الصخور الساخنة والمياه الجوفية العميقة وتحويلها إلى طاقة مفيدة.<br />كيفية استخراج حرارة باطن الأرض:-<br />تتم عملية استخراج الطاقة الحرارية الجوفية عبر عدة تقنيات، أبرزها:<br />1. آبار البخار الجوفي (المياه الجوفية الساخنة)<br /> • يتم حفر آبار عميقة تصل إلى مصادر المياه الساخنة تحت سطح الأرض.<br /> • يُستخرج البخار المضغوط مباشرة ويستخدم في تشغيل التوربينات لتوليد الكهرباء.<br /> • تُستخدم هذه الطريقة في المناطق التي تحتوي على ينابيع ساخنة طبيعية مثل آيسلندا ونيوزيلندا.<br /><br />2. نظم المياه الساخنة العميقة<br /> • يتم ضخ المياه الباردة إلى باطن الأرض عبر أنابيب تصل إلى الصخور الساخنة.<br /> • تسخن المياه بفعل الحرارة الجوفية، ثم تُعاد إلى السطح لاستخدامها في توليد الكهرباء أو التدفئة.<br /> • تُستخدم هذه التقنية في المناطق التي لا تحتوي على ينابيع حارة طبيعية.<br /><br />3. أنظمة الصخور الجافة الساخنة (Hot Dry Rock Systems)<br /> • تُستخدم في المناطق التي لا تحتوي على مياه جوفية ساخنة، ولكن بها صخور ذات حرارة مرتفعة.<br /> • يتم حفر آبار وضخ المياه إليها لتسخينها، ثم استخراجها لاستخدامها في توليد الطاقة.<br /><br />4. المضخات الحرارية الجوفية (Geothermal Heat Pumps)<br /> • تستخدم هذه التقنية الحرارة الموجودة على أعماق قريبة (5-100 متر) تحت سطح الأرض.<br /> • تعتمد على تبادل الحرارة بين الأرض والمباني لتوفير التدفئة في الشتاء والتبريد في الصيف.<br /><br />كيفية الاستفادة من حرارة باطن الأرض:-<br /><br />1. توليد الكهرباء<br /> • يتم استغلال البخار الجوفي الساخن لتشغيل التوربينات التي تدير المولدات الكهربائية.<br /> • تُستخدم هذه التقنية بشكل واسع في المناطق ذات النشاط البركاني مثل آيسلندا وكاليفورنيا.<br /><br />2. التدفئة المباشرة<br /> • يتم توجيه المياه الساخنة المستخرجة من باطن الأرض إلى المباني والمنازل لتوفير التدفئة.<br /> • تُستخدم أيضًا في تدفئة البيوت الزجاجية الزراعية لتوفير بيئة مناسبة للنباتات في المناخات الباردة.<br /><br />3. تحلية مياه البحر<br /> • يمكن استخدام الحرارة الجوفية في عمليات تحلية المياه المالحة عبر التبخير، مما يوفر مياه صالحة للشرب.<br /><br />4. الاستخدامات الصناعية<br /> • تُستخدم الحرارة الجوفية في بعض الصناعات مثل تجفيف المحاصيل الزراعية وتسخين المياه في عمليات الإنتاج.<br /><br />مزايا وعيوب الطاقة الحرارية الجوفية:-<br />المزايا:<br />• مصدر طاقة متجدد ومستدام.<br />• غير ملوث للبيئة مقارنة بالوقود الأحفوري.<br />• يوفر طاقة مستمرة على مدار السنة.<br />• يقلل من انبعاثات الغازات الدفيئة.<br /><br />العيوب:<br />• تكلفة الحفر والاستخراج الأولية مرتفعة.<br />• قد يؤدي استخراج البخار والمياه الساخنة إلى هبوط طفيف في سطح الأرض.<br />• لا تتوفر هذه الطاقة في جميع المناطق، حيث تحتاج إلى مواقع ذات نشاط جيولوجي مرتفع.<br /><br />الخاتمة:-<br />تمثل حرارة باطن الأرض مصدرًا هامًا للطاقة النظيفة، ويمكن استغلالها في توليد الكهرباء والتدفئة بطرق متعددة. وعلى الرغم من التحديات التقنية والتكلفة الأولية العالية، فإن الاستثمار في هذه الطاقة يمكن أن يساهم في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وتحقيق الاستدامة البيئية على المدى الطويل.<br /><br />المهندسة نبأ علي<br /><br />جامعة المستقبل الجامعة الاولى في العراق