انرژی زمین گرمایی یا ژئوترمال geothermal چیست و چطور می‌توانیم از آن استفاده کنیم؟

کیتی هنونیکی

از مشخصه‌های زندگی کردن در جامعه‌ای پیشرفته از لحاظ فناوری این است که حتی جزییات کوچکی زندگی که به نظر پیش پا افتاده می‌رسند در نهایت حیرت‌آور می‌شوند، مثل این واقعیت که تولید یک گردو ۱۹ لیتر آب مصرف می‌کند یا نیمی از پلاستیکی که تا به حال ساخته شده در همین ۱۵ سال اخیر بوده است. در بین این مثالها محبوبترین برای من آن است که برای حفظ دمای اتاق چه لازم است.

اجازه دهید توضیح دهم. گرمایش معمولا از طریق سوزندان یک سوخت فسیلی انجام می‌شود. خب نخست، باید سوخت را پیدا کنیم. شوربختانه، با فاصله‌ای بیش از یک کیلومتر از سطح زمین آن زیر چال شده، و اغلب اوقات هم، در مکانهایی ناجور، مثل مدار شمالگان، کشورهای درگیر مناقشه یا زیر کف اقیانوس. سپس این حقیقت که ۶۰ تا ۶۰۰ میلیون سال لازم است تا این ماده از پلانکتون مرده تشکیل شود. پس این مساله وجود دارد.

برای به دست آوردنش این حفره‌های عمیق باورنکردنی را حفر می‌کنیم. بعد با لوله خارج کرده، کامیون زده و با تانکرها به سرتاسر دنیا به پالایشگاه‌هایی می‌فرستیم، که تاسیسات صنعتی بی‌نهایت گرانی هستند که که گاز و نفت را می‌گیرد که فقط یک دسته مولکولهای هیدروکربن متفاوت هستند، تا برای تبدیل به محصولات پلایش شده آن مولکولها را تفکیک کنند.

گاز طبیعی پالایش شده سپس به منازل و مشاغل به واسطه یک سیستم شاه‌راه بین ایالتی غیرقابل رویت با میلیونها کیلومتر طول فرستاده می‌شود. غیرقابل رویت است چون زیرزمین است. به قدر زیادی خط لوله در این سیستم هست که کل کارخانه‌های فولادسازی تنها برای تولید خط لوله برای این سیستم ساخته شده‌اند. و چون زیر ما در فشاری بالا میلیونها کیلومتر گاز همواره در حال پمپ شدن است، مهندسان این رباتهای باهوش به اسم «خوکهای هوشمند» را بین خطوط لوله می‌فرستند تا نواقص ایمنی را چک کنند. انجام این کار را «پیگ‌رانی خطوط لوله» می‌نامند.

بله، حقیقت دارد. اما حتی با رعایت این احتیاطات حوادثی رخ می‌دهد. در ۲۰۱۰، خط لوله گاز طبیعی سن برونو در کالیفرنیا منفجر شد. هشت نفر کشته شدند. به گزارش شاهدان انفجار مانند یک دیواره آتش ۳۰۵ متری بود. همین تازگی، در ۲۰۱۸، فشار بیحد در خطوط لوله گاز طبیعی در ماساچوست منجر به انفجارتی شد که یک نفر در آن کشته شد و ۵۰۰۰۰ تن دیگر را مجبور به ترک خانه‌های خود کرد.

اما می‌دانید، علی‌رغم این حوادث، راستش ما به شدت نسبت به کسانی که نزدیک این خطوط لوله دیوانه‌ زندگی می‌کنند تا در خانه گاز داشته باشند حسودی می‌کنیم زیرا بقیه افراد درگیر گزینه‌های خیلی بدتری هستند، مثل نفت و پروپین. این سوختها خط لوله برای انتثال ندارند، پس در عوض، دهها هزار کامیون از این خانه به آن خانه در محله‌های کل کشور در حال حرکتند، مشغول پمپاژ این سوختها به تانکرهای توی زیرزمین یا حیاط صاحبخانه‌ها هستند. و فارغ از سوختی که برای گرمایش استفاده می‌کنید– گاز، پروپین یا نفت– بهتر است یک دتکتور مونوکسیدکربن داشته باشید تا ناغافل شبانه به دست سیستم گرمایشی خود کشته نشوید، زیرا سالانه صدها آمریکایی دقیقا به این شکل میمیرند.

خب این سیستمی است که امروز داریم. بیراه نیست که بگوییم ایراداتی دارد. سوتفاهم نشود– از شاهکارهای نبوغ بشر است، اما خب یکسری نواقص کاملا جدی به آن وارد است. و این اغراق‌آمیز بودن بی‌ربطی گرمایش سنتی حتی بیش از پیش احساس می‌شود وقتی در نظر بگیرید که هر خانه‌ای در حال حاضر بر روی یک منبع وسیعی از انرژی تجدیدپذیر نشسته است: انرژی زمین گرمایی.

بیایید درباره انرژی زمین گرمایی صحبت کنیم. چند متری که پایین‌تر از سطح زمین برویم، زمین را سرشار از انرژی گرمایی می‌یابیم. به همین خاطر است که غارها و سردابه‌های شراب هیچوقت زیادی سرد یا داغ نمی‌شوند. آنها فقط در این گرمای درجه پایین حمام می کنند. سیستم‌های زمین گرمایی این گرمایش را جذب می‌کنند، با استفاده از «حلقه‌های زمین» است که که صرفا لوله‌های پلاستیکی ساده‌ای هستند که زیر حیاط دفن شده‌اند. این حلقه‌های زمین به یک پمپ گرمایی متصل هستند که در داخل خانه قرار دارند، معمولا آنجایی که زمانی یک اجاق بوده.

صاحبخانه‌ها بیشتر و بیشتر گرمایش زمین را به گزینه‌های سوخت محور ترجیح می‌دهند. من از نزدیک شاهد روزانه این تغییرم، زیرا شرکتی را تاسیس کردیم که نوع جدیدی از تاسیسات روی زمین را خلق کند با آسانتر و ارزانتر کردن آن تا حد امکان که بشود از گرمایش متعارف به گرمایش زمینی رفت. این کار را با ایجاد یک سرویس می‌کنیم، مالکان می‌توانند فرمی را در وب سایت ما پر کنند، ما برایشان یک سیستم گرمایش زمینی طراحی می‌کنیم، و سپس آن سیستم را با استفاده از از ابزار و تجهیزات هدفمند نصب می‌کنیم. وقتی نصب اجرا شد، آن خانه دیگر تا ابد از سوخت فسیلی مبرا میماند زیرا آن حلقه‌های زمین تا مادامی که خانه سر جا باشد دوام دارند.

با هر خانه‌ای که به این تغییر می‌پیوندد، نوع تازه‌ای از خدمات شکل می‌گیرد– خدمات توزیع برقی که تشکیل یافته از منازلی است که به تبادل انرژی با زمین می‌پردازند. این زیرساخت جدید ساده و محلی است و کارکردش گران نیست، و نمایش دهنده تغییری دایمی و تمام و کمال از سوختهای فسیلی است.

اصطلاحا، شالوده کار ریخته شده، برای اید‌ه‌ای که شاید لازم نباشد دنیا را نابود کنیم تا تا بتوانیم دمای اتاقهای خود را مطلوب نگه داریم. بیایید دست از سر مدار شمالگان بستر دریا برداریم، تصفیه‌خانه‌ها و خطوط لوله را دور بزنیم و دیگر نگران مسموم شدن تصادفی خانواده‌های خود در طول شب نباشیم. در عوض، بیایید از آن میزان انرژی انبوهی استفاده کنید که در حال حاضر آنجا آماده استفاده است، درست زیر هر ساختمانی روی زمین.