TIỂU LUẬN MÔN HỌC ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT

TIỂU LUẬN MÔN HỌC ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG

KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

TIỂU LUẬN MÔN HỌC ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT

NHÓM SINH VIÊN: PHẠM THANH HIỆP LÝ MINH HIẾU

NGUYỄN VĂN QUY NGUYỄN NHẬT TÚ

PHẠM VĂN TƯỜNG

Mục lục

Giới Tổng Cơ Nguyên Kha

Kết

Cả thế giới đang nóng lên vì dầu mỏ_ nguồn năng lượng truyền thống sắp cạn kiệt

Con người không thể tồn tại mà không có năng lượng

=> hạn chế phụ thuộc vào dầu mỏ

I TỔNG QUAN

ĐỊA NHIỆT ( geothermal energy)

NGUỒN NĂNG LƯỢNG VÔ TẬN

Định nghĩa: là năng lượng được tách ra từ nhiệt trong lòng Trái Đất Năng lượng này có nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu của hành tinh, từ hoạt động phân hủy phóng xạ của các khoáng vật, và từ năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt Trái Đất Chúng đã được sử dụng để nung và tắm kể từ thời La Mã cổ đại, nhưng ngày nay nó được dùng để phát điện, sưởi ấm, spa…

NGUỒN GỐC

Đi sâu xuống lòng đất

2-40m (tùy địa điểm) ta sẽ

gặp tầng Thường ôn, tức là

tầng có nhiệt độ không chịu

ảnh hưởng của nhiệt độ Mặt

Trời (ở Maskva là độ sâu

20m, ở Paris là 28m) Dưới

tầng Thường ôn càng xuống

sâu nhiệt độ càng tăng

Người ta gọi Địa nhiệt cấp

ỨNG DỤNG

* TẮM, SPA

* SƯỞI ẤM

* PHÁT ĐIỆN

II CƠ SỞ LÝ THUYẾT

A DÙNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT CHO TẮM VÀ SPA:

Ở các nước xứ lạnh

người ta không thể tắm

bằng nước lạnh mà phải

tắm nước ấm Như vậy

phải tốn năng lượng cho

việc đun nước nóng Từ

xưa người ta đã biết khi

thác từ các suối nước

nóng để tắm Ngày nay

ngoài việc khi thác trực

tiếp từ các suối nước

B DÙNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT CHO SƯỞI ẤM

Ở các vùng lạnh nhu cầu sưởi

ấm trong nhà, công sở là vô cùng cần thiết thay vì dùng năng lượng điện hay năng lượng hóa thạch để sưởi ấm thì có thể khai thác địa nhiệt để sưởi.

Thiết bị sấy lạnh bằng bơm nhiệt lắp đặt sử dụng tại Viện Nghiên

cứu Nuôi trồng thủy sản II - TPHCM

C DÙNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT ĐỂ SẤY

D DÙNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT CHO PHÁT ĐIỆN

Phát điện dùng năng lượng địa nhiệt cũng tương tự như nguyên lý của nhiệt điện nhưng năng lượng dùng để làm nước hóa hơi là năng lượng địa nhiệt.

III NGUYÊN LÝ ỨNG DỤNG

A DÙNG NĂNG LƯỢNG TRỰC TIẾP

Nguồn nước nóng ở bề

mặt Trái Đất có thể

được sử dụng trực

tiếp như nhiệt lượng

Một số ứng dụng trực

tiếp của địa nhiệt là:

hệ thống suởi, nhà

kính, sấy thóc, làm ấm

nước ở các trại nuôi

cá, hoặc một số các

ứng dụng trong công

nghiệp như tiệt trùng

sữa.

Ngoài ra người ta còn có thể khoan đặt ống dưới lòng đất như một hệ thống thu nhiệt trong lòng đất, nước mát sẽ được bơm xuống và chảy quan hệ thống sẽ thành nước nóng.

B DÙNG NĂNG LƯỢNG GIÁN TIẾP

Năng lượng địa được sử

dụng gián tiếp bằng cách

khoan các giếng xuống

các bể địa nhiệt để hút

hơi nước hoặc nước nóng

cho việc vận hành

* Sử dụng trực tiếp

Theo nguyên lý này: hơi nóng thổi trực tiếp vào tuốc bin, làm quay máy phát để sinh ra điện Đây là kiểu nhà máy điện địa nhiệt lâu đời nhất, lần đầu tiên được xây dựng ở Italia năm

1904 và vẫn hoạt động cho đến nay Tại Caliphocnia có nhà máy lớn nhất thế giới hoạt động theo nguyên lý này.

* Sử dụng gián tiếp

Theo nguyên lý này: hơi nước địa nhiệt được làm tăng độ nóng lên trên 182 O C Hơi nước được dồn vào buồng bay hơi để giảm áp lực, do vậy một phần dung dịch được biến thành hơi nước Hơi nước sẽ làm quay tuốc bin Nếu trong bình chứa còn

dư chất lỏng, nó có thể được đưa vào bình bay hơi để tăng thêm công suất.

* Sử dụng hỗn hợp

Theo nguyên lý này:

sử dụng nước nóng có

nhiệt độ thấp hơn

200 O C Nước nóng địa

nhiệt và chất lỏng thứ

cấp có nhiệt độ sôi

thấp hơn được đưa

qua buồng trao đổi

nhiệt Nhiệt năng của

nước địa nhiệt làm

chất lỏng thứ cấp bốc

hơi và hơi nước sẽ làm

quay tuốc bin.

Hệ thống khép kín nên không có chất thải vào khí quyển Do đó

đa số các nhà máy điện địa nhiệt trong tương lai sẽ hoạt động theo nguyên lý này.

IV ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT

CHO VIỆC THAY THẾ NĂNG LƯỢNG

TRUYỀN THỐNG VÀ TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

A ỨNG DỤNG THAY THẾ CHO NĂNG LƯỢNG TRUYỀN

THỐNG

Với trữ lượng được đánh giá gần như vô tận, năng lượng địa nhiệt có thể giải quyết vấn đề an ninh năng lượng hiện nay .Trước thực trạng ô nhiễm môi trường và năng lượng truyền thống (năng lượng hóa thạch) đang dần cạn kiệt thì việc ứng dụng năng lượng địa nhiệt có ý nghĩa rất quan trọng bởi nó có nguồn trữ lượng gần như vô tận và hầu như không gây ô nhiễm môi trường không khí.

Năng lượng địa nhiệt có thể thay thế cho năng lượng lượng truyền thống để dùng trong sinh hoạt, trong việc sử dụng cho công nghiệp…

Quốc gia Công suất (MW)

Philippine 1.969,7 Papua-New G

Nhật Bản 535,2 Bồ Đào Nha 23

Năng lượng địa nhiệt có ý nghĩa vô cùng quan trọng bởi vì nó được dùng để phát điện thay thế và giải quyết cho việc sử dụng các nguồn năng lượng khác:

* Nhiệt điện: ô nhiễm môi trường, cạn kiệt năng lượng hóa thạch

* Thủy điện: tàn phá rừng đầu nguồn, tốn diện tích đất, làm thay đổi hệ sinh thái, động đất, nguy hiểm từ các đập thủy điện…

* Điện hạt nhân: rò rỉ phóng xạ, và xử lý chất thải phóng xạ

Tuy nhiên, một ứng dụng rất phổ biến của năng lượng hóa thạch đó là dùng trog giao thông vận tải thì năng lượng địa nhiệt không thể dùng thay thế động cơ đốt trong trên phương tiện giao thông vận tải.

=> Muốn dùng năng lượng địa nhiệt dùng cho giao thông vận tải khi các phương tiện giao thông vận tải chạy bằng điện.

B HẠN CHẾ CỦA VIỆC ỨNG DỤNG THAY

THẾ CHO NĂNG LƯỢNG TRUYỀN THỐNG

Trừ những suối nước nóng có việc khai thác sử dụng đơn giản còn lại hầu hết việc khai thác năng lượng địa nhiệt rất phức tạp và tốn kém, đòi hỏi công nghệ khai thác cao.

Những vùng có trữ lượng địa nhiệt lớn là vùng có núi lửa nên việc khai thác phải đảm bảo an toàn thiết bị, an toàn khi xảy ra động đất.

Chi phí khai thác năng lượng địa nhiệt là rất lớn, ước tính có thể lên tới 2,5 triệu euro cho 1MW công suất theo thiết kế.

Trong thời gian tới nước Mỹ có thể sản xuất tới 100.000 MW điện địa nhiệt đủ cung cấp điện cho 25 triệu hộ cư dân trong 50 năm (chi phí khoảng 40 triệu USD/năm) trong khi chi phí ban đầu chỉ vào khoảng 0,8-1 tỷ USD.

Bên cạnh đó còn có những rủi ro khác về môi trường như đưa khí độc, chất độc lên mặt đất, tạo biến dạng địa chất.

C ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT Ở

VIỆT NAM

Các nhà máy sản xuất điện từ địa nhiệt (cho giá thành rẻ và sạch về sinh thái) đã được xây dựng tương đối phổ biến tại nhiều quốc gia như Mỹ, Trung Quốc, Pháp.

Năm 2007, Viện Khoa học địa chất và tài nguyên Liên bang Đức

đã điều tra, khảo sát tiềm năng địa nhiệt ở Tu Bông (Khánh Hòa), Phú Sen (Phú Yên), Hội Vân (Bình Định), Nghĩa Thuận (Quảng Ngãi), Thạch Trụ (Quảng Ngãi) và Kon Du (Kon Tum)

Tập đoàn Ormat của Mỹ đã xin giấy phép đầu tư xây dựng 5 nhà máy điện địa nhiệt tại Lệ Thủy (Quảng Bình), Mộ Đức, Nghĩa Thắng (Quảng Ngãi), Hội Vân (Bình Định) và Tu Bông (Khánh Hòa) từ năm 2008 Tổng công suất các nhà máy này dự kiến lên đến 150-200 MW.