تعد ينابيع المياه الساخنة من الظواهر الطبيعية التي تحدث عندما ترتفع المياه الجوفية الساخنة إلى سطح الأرض، وتنتشر هذه الينابيع في جميع أنحاء العالم، وتتميز بدرجة حرارتها المرتفعة، والتي يمكن أن تصل إلى 300 درجة مئوية، وتعد طاقة ينابيع المياه الساخنة من المصادر الواعدة للطاقة، والتي يمكن أن تلعب دورًا مهمًا في تحقيق أهداف التنمية المستدامة، ويمكننا التعرف على هذا النوع من الطاقة من خلال السطور التالية عبر موقع موسوعة.
مانوع الطاقة التي يمكن الحصول عليها من ينابيع المياة الساخنة
نوع الطاقة التي يمكن الحصول عليها من ينابيع المياه الساخنة هي طاقة الحرارية الجوفية، تتكون هذه الطاقة من الحرارة الموجودة في الصخور والسائل تحت سطح الأرض، تنتج هذه الحرارة عن التحلل الإشعاعي للأحجار في أعماق الأرض.
يمكن استخدام طاقة الحرارية الجوفية لتوليد الكهرباء، وتدفئة المباني، وتسخين المياه، في حالة ينابيع المياه الساخنة، يتم استخدام المياه الساخنة مباشرة لتوليد البخار، والذي يستخدم بدوره لتشغيل المولدات الكهربائية.
تتميز طاقة الحرارية الجوفية بأنها مصدر مستدام للطاقة، ولا تنتج أي انبعاثات ضارة للبيئة، كما أنها مصدر طاقة آمن، ولا يتطلب أي تخزين للوقود أو المواد الخطرة.
أنواع الطاقة التي يمكن الحصول عليها من الينابيع الساخنة
يمكن الحصول على ثلاثة أنواع رئيسية من الطاقة من الينابيع الساخنة ومنها ما يلي:
الطاقة الكهربائية من الينابيع الساخنة
تولد محطات الطاقة الحرارية الجوفية الكهرباء باستخدام عملية تسمى “دورة رانكين”، في هذه العملية، يتم تسخين الماء في غلاية باستخدام المياه الساخنة من الينابيع الساخنة، يتحول الماء إلى بخار، والذي يدفع توربينة تولد الكهرباء، يتم تبريد البخار مرة أخرى في مكثف، ويتم إعادة تدويره مرة أخرى إلى الغلاية.
تتمتع محطات الطاقة الحرارية الجوفية بالعديد من المزايا مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى، فهي لا تنتج أي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، وهي مصدر طاقة متجدد لا ينضب، بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تكون محطات الطاقة الحرارية الجوفية فعالة للغاية في توليد الكهرباء.
تدفئة من الينابيع الساخنة
يمكن استخدام المياه الساخنة من الينابيع الساخنة لتدفئة المباني والمنازل والمرافق الصناعية، ويمكن أن تكون هذه طريقة فعالة للغاية لتقليل تكاليف التدفئة، وهناك طريقتان رئيسيتان لاستخدام المياه الساخنة من الينابيع الساخنة للتدفئة:
نظام التدفئة المباشر: في هذا النظام، يتم استخدام المياه الساخنة مباشرة لتدفئة المباني، ويتم ذلك عن طريق تمرير المياه الساخنة عبر الأنابيب الموجودة داخل أو حول المبنى.
نظام التدفئة غير المباشر: من خلال هذا النظام يتم استخدام المياه الساخنة من الينابيع الساخنة لتسخين الماء في خزان، حيث يتم استخدام الماء الساخن من الخزان لتدفئة المباني.
مياه ساخنة من الينابيع
يمكن استخدام المياه الساخنة من الينابيع الساخنة لأغراض تجارية وصناعية، مثل الاستحمام والسباحة والمعالجة الحرارية.
المعالجة الحرارية: يتم استخدام المياه الساخنة من الينابيع الساخنة في الصناعات مثل معالجة المواد الغذائية والطباعة.
الاستحمام والسباحة: يمكن استخدام المياه الساخنة من الينابيع الساخنة في المنتجعات الصحية وحمامات السباحة لعلاج العديد من الأمراض في الجسم.
التحديات المتعلقة بالطاقة الحرارية الجوفية من الينابيع الساخنة
تُعد الطاقة الحرارية الجوفية من الينابيع الساخنة مصدرًا للطاقة المتجددة والصديقة للبيئة، حيث يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء وتسخين المنازل والمباني، ومع ذلك فإن هناك بعض التحديات التي تواجه تطوير واستغلال هذه الطاقة، منها ما يلي:
ندرة الموارد
تُعد الينابيع الساخنة ظاهرة طبيعية نادرة، حيث تتواجد بشكل رئيسي في مناطق معينة مثل المناطق البركانية أو المناطق التي تتواجد فيها طبقات صخرية غنية بالمعادن.
ويقدر أن احتياطيات الطاقة الحرارية الجوفية في العالم تبلغ حوالي 250 تيراواط، أي ما يعادل حوالي 100 مرة من الطلب العالمي الحالي على الكهرباء.
ومع ذلك فإن هذه الاحتياطيات ليست موزعة بالتساوي، بل تتواجد بشكل رئيسي في المناطق التي تتمتع بظروف جيو حرارية مواتية.
ارتفاع تكلفة الاستكشاف والتطوير
تتطلب مشروعات الطاقة الحرارية الجوفية من الينابيع الساخنة إجراء عمليات استكشاف وتطوير مكلفة، وذلك لتحديد مواقع الينابيع وتقييم إمكانياتها.
تشمل هذه العمليات حفر الآبار العميقة لوصول إلى المياه الساخنة، وإنشاء محطات توليد الكهرباء أو أنظمة تسخين المياه.
تتراوح تكلفة مشروعات الطاقة الحرارية الجوفية من الينابيع الساخنة بين 100 و1000 دولار لكل كيلووات، وهو ما يجعلها أكثر تكلفة من مصادر الطاقة التقليدية مثل الفحم والغاز الطبيعي.
التأثير البيئي
قد يؤدي استغلال الينابيع الساخنة إلى حدوث بعض التأثيرات البيئية السلبية، مثل تلوث المياه الجوفية أو الهواء. وتشمل هذه التأثيرات:
تلوث المياه الجوفية: يمكن أن يؤدي حفر الآبار العميقة إلى تلوث المياه الجوفية بالمعادن الثقيلة أو المواد الكيميائية الأخرى التي قد تكون موجودة في المياه الساخنة.
تلوث الهواء: قد تؤدي محطات توليد الكهرباء التي تعمل بالطاقة الحرارية الجوفية من الينابيع الساخنة إلى انبعاثات من أكاسيد النيتروجين وأكاسيد الكبريت، والتي يمكن أن تساهم في تلوث الهواء.
ما نوع الطاقة التي نحصل عليها من الماء؟
يمكننا الحصول على عدة أنواع من الطاقة من الماء، والتي تتمثل فيما يلي:
الطاقة الكهرومائية: وهي الطاقة الناتجة عن تدفق المياه، حيث يتم استخدامها لتحريك التوربينات التي تولد بدورها الكهرباء، تعد الطاقة الكهرومائية من أكثر مصادر الطاقة المتجددة شيوعًا في العالم، حيث تمثل حوالي 17% من إجمالي توليد الكهرباء.
طاقة المد والجزر: وهي الطاقة التي تنتج من عن حركة المد والجزر، حيث يتم استخدامها لتحريك التوربينات التي تولد بدورها الكهرباء، تعد طاقة المد والجزر من مصادر الطاقة المتجددة الواعدة، لكنها لا تزال قيد التطوير.
طاقة الأمواج: وهي الطاقة الناجمة عن حركة الأمواج، حيث يتم استخدامها لتحريك التوربينات التي تولد بدورها الكهرباء، وتعتبر طاقة الأمواج من مصادر الطاقة المتجددة الواعدة، لكنها لا تزال قيد التطوير.
طاقة تناضحية: الطاقة التي تنتج مناختلاف نسبة الملوحة بين المياه العذبة ومياه البحر، حيث يتم استخدامها لتحريك التوربينات التي تولد بدورها الكهرباء، وتعتبر طاقة تناضحية من مصادر الطاقة المتجددة الواعدة، لكنها لا تزال قيد التطوير.
