O‘qitish metodlari:
|
Kichik axborotli ma’ruza, hikoya, tushuntirish, kitob bilan ishlash, aqliy hujum, B/BX/B
|
O‘qitish vositalari
|
Darslik, yozuv taxtasi, slaydlar, noutbuk, ko’rgazmali qurollar, test kartochkalari.
|
O‘quv faoliyatini tashkil etish shakli
|
Ommaviy, guruhiy va jamoaviy, yakka tartibdagi, juftlikdagi
|
O‘qitish sharoiti
|
Texnik vositalardan foydalanishga mo’ljallangan auditoriya
|
Qayta aloqaning usul va vositalari
|
Aqliy hujum, savol-javob, B/BX/B topshiriqlarini baholash
|
14- Mavzu: Er va suvlarning ichki energiyasi ( Geotermal energiya)
Reja:
Geotermal energiyadan foydalanish.
. Tipik geotermal tizimning joylashuvi va manbalanish prinsipil sxemasi
Geotermal energiyani o‘zgartirish hisobiga olinuvchi elektr energiyasi geotermal elektr energiyasi deb yuritiladi. Hozirgi davrda geotermal energiyani elektr energiyasiga aylantiruvchi quruq bug‘, yaltiroq bug‘ va binar siklli texnologiyalar foydalanilmoqda. Hozirgi davrda geotermal energiyadan issiqlik energiyasi sifatida jahonning 70 ta davlatida foydalanilayotgani holda, uning asosida elektr energiya ishlab chiqarish texnologiyasi zamonaviy texnologiya sifatida faqat 24 ta davlatda foydalanib kelinmoqda. Mavjud texnologiyalar asosida jahon miqyosida geotermal energiyadan foydalanib, elektr energiya ishlab chiqarish potensiali 35-2000 GVt oralig‘ida baholanmoqda. Hozirgi davrda geotermal energiya asosida elektr energiya ishlab chiqaruvchi stansiyalarning o‘rnatilgan quvvati bo‘yicha jahonda AQSH birinchi o‘rinda turadi (3086 MVt). Undan keyingi o‘rinlarda Filippin va Indoneziya davlatlari bormoqda. Geotermal energiya boshqa turdagi energiyalarga nisbatan ishonchli, ya’ni tuganmas manba hisoblanadi, chunki u yerning issiqlik energiyasini juda kam qismini tashkil etadi.
Hozirgi davrda mavjud geotermal elektr stansiyalarining atmosferaga chiqaruvchi uglerod ikki oksidli miqdori har megavatt-soat elektr energiyaga 122 kg ni tashkil etib, bu odatdagi qazilma yoqilg‘ilarida ishlovchi issiqlik elektr stansiyalaridagi moqdorga nisbatan juda kamdir. Hozirgi vaqtgacha geotermal elektr stansiyalar asosan yuqori haroratli geotermal energiya yerning sirtiga yaqin bo‘lgan joylarda qurib kelinmoqda. Binar siklli geotermal elektr stansiyalarning taraqqiyoti va parmalash hamda jamlash texnologiyalarining takomillashuvi bilan geotermal tizimlarning qurilishi mumkin bo‘lgan geografik hududlarning yanada kengayishini ta’minlaydi.
Geotermal elektr stansiyalarining samaradorligi nisbatan past bo‘lib, 10-23% ni tashkil etadi. Buning asosiy sababi geotermal suyuqlikning harorati an’anaviy qozonlardan olinuvchi bug‘ning haroratiga nisbatan pastligi bo‘lib, termodinamikaning qonunlariga muvofiq bu past harorat elektr generatorlarini harakatga keltiruvchi issiqlik dvigatellarining samaradorligini cheklab qo‘yishi bilan bog‘liqdir. Bunday qurilmalar chiquvchi issiqlik foydalanilishi mumkin bo‘lgan boshqa jarayonlarda bevosita yoki bilvosita, masalan, isitish maqsadlarida foydalanilishi mumkin.
Geotermal energiya boshqa ayrim turdagi energiya manbalari singari (masalan, quyosh yoki shamol singari) o‘zgarib turmaganligi sababli, ular asosda ishlovchi stansiyalarning quvvat koeffitsiyentlari ancha yuqori – 96% gacha bo‘ladi. Jahon bo‘yicha bunday stansiyalarning yillik o‘rtacha quvvat koeffitsiyenti 2005-yilda 73% ni tashkil etgan.
4.19- rasmda geotermal elektr stansiyasini o‘z ichiga olgan tipik geotermal tizimning joylashuvi va manbalanishining prinsipial sxemasi keltirilgan.
19- rasm. Tipik geotermal tizimning joylashuvi va manbalanish prinsipil sxemasi:
1- rezurvuar; 2- nasos xonasi; 3- issiqlik almashtirgich; 4- turbina zali; 5- chiqarish kanali; 6- haydash kanali; 7- tumanni isitishga haydaluvchi issiq suv; 8- g‘ovak cho‘kmalar; 9- kuzatish kanali; 10- kristall qotishma.
Yerning issiqlik energiyasi 1031 joulni tashkil etgani holda, u tabiiy issiqlik o‘tkazuvchanlik tufayli taxminan 44,2 TVt quvvat bilan yerning sirtiga uzatilib tursa, 30 TVt quvvat bilan u qayta tiklanib turadi. Bunday quvvat hozirgi davrda yer yuzida insoniyat ehtiyojlari uchun sarflanuvchi birlamchi manba quvvatidan umumiy yuklamadan ikki baravar ko‘pdir. Biroq bu energiyaning bir qismi (taxminan 0,1 Vt/m2) diffuziyalanish tufayli tarqalib ketadi. Yerning sirt qoplamasi qalin issiqlik izolatsiyalovchi qoplama kabi xususiyatga ega bo‘lib, geotermal energiya undan suyuqlik (magma, suv kabi) orqali uzatilishi mumkin. Elektr energiya ishlab chiqarish yuqori haroratli issiqlik manbalarini talab etadi. Bunday horatdagi geotermal energiya faqat juda chuqurlikdan olinishi mumkin. Geotermal energiya yerning sirtiga suyuqlikning uzatilishi, magma oqimlari, gidrotermal sirkulatsilanish, neft kanallari, parmalash orqali ochilgan suv kanallari yoki ularning kombinatsiyalashuvi orqali chiqishi mumkin. Bunday issiqlik uzatilishi ba’zan yerning izolatsion qatlami yupqa bo‘lgan joylarda tabiiy holda ham mavjud bo‘lib, u yerda magma manbalari yerning sirtiga yaqin chuqurlikka olib kelgan issiqlikni issiqlik tashuvchilar yordamida yerning sirtiga olib chiqiladi. Issiqlik tashuvchi kanallar mavjud bo‘lmagan hollarda u maxsus kanallar yordamida chiqarilishi zarur. jahonning tiktonis plitalarning chegaralaridan uzoqlikda bo‘lgan ko‘plab hududlarida geotermal gradient har bir kilometr chuqurlikka 25-300C ni tashkil etadi. Shunday qilib, foydalanish mumkin bo‘lgan miqdor va sifatdagi geotermal energiyani olish uchun talab etiluvchi kanal chuqurligi hudud va uning tiktonis plita chegaralariga qanchalik yaqinligiga bog‘liqdir.
Yerning tagida quruq issiqlik mavjud bo‘lgan yoki suvning bosimi muvozanatlashmagan joylarda suvni haydash orqali issiqlikni chiqarish mumkin. Bunda ikkita kanal ochilib, ularning biriga yuqori bosim ostida suv yoki uglerod oksidi haydalganda u ikkinchisidan issiq gaz ko‘rinishida qaytadi. Bunday yondashuv Yevropada quruq issiqlik manbali geotermal energiya, Shimoliy Amerikada esa, rivojlantirilgan geotermal tizim deb yuritiladi. Bunday usulda geotermal energiyani olish potensiali uning tabiiy holda chiquvchi potensialiga nisbatan anicha kattadir.
Yuqorida eslatib o‘tilganidek, geotermal energiya asosda elektr energiyasini ishlab chiqarish potensiali hozirgi vaqtda, kogeneratsiya maqsadlarida foydalanishni e’tiborga olmagan holda, 35-2000 GVt oralig‘ida baholanmoqda. Geotermal energiyadan foydalanish istiqbollarini o‘rganish bilan shug‘ullangan Massachuetis texnologiya institutining 2006-yilgi hisobotiga ko‘ra rivojlantirilgan geotermal tizimlarni tadqiq qilish va taraqqiy ettirishga 1 milliard AQSH dollarini sarflagan holatda 2050-yilga borib birgina AQSHning o‘zida getermal energiya asosida elektr energiya ishlab chiqaruvchi stansiyalarning umumiy o‘rnatilgan quvvati 100 GVtga yetadi. Ushbu institutning baholashiga muvofiq texnologiyaning rivojlanishi hisobiga fodalaniluvchi birlamchi geotermal energiyani 2000 zettajoulga yetkazilsa, hozirgi davrda mavjud barcha iste’molchilarning talablarini qoplash imkonini beradi.
Hozirgi davrda geotermal energiyani oluvchi kanallarning chuqurligi kamdan-kam hollarda 3 kolimetrdan ortadi. Baholashlar geotermal resurslardan bugungi talabga binoan yetarlicha foydalanish uchun kanallarning chuqurligi o‘nlab kilometr bo‘lishi zarurligini ko‘rsatadi. Bunday chuqurlikkacha parmalash bugungi kunda qimmat bo‘lgani holda faqat neft olish maqsadlaridagina qo‘llanilganda iqtisodiy jihatdan samarali hisoblanadi. Hozirgi davrda jahonda eng chuqur kanal bo‘lib Saxalinning Kayyo xududidagi neft uchun tijoriy maqsadlarda parmalangan 12 km chuqurlikdagi kanal hisoblanadi. Odatda 4 km chuqurlikdan so‘ng parmalash xarajati keskin oshib, millionlab dollarlarni tashkil etishi mumkin. Texnologik maqsadlar keng, chuqur va arzon narxdagi kanallarni ochish orqali ko‘p miqdordagi geotermal energiyani olishga yo‘naltirilgan.
Foydalaniluvchi geotermal energiya yerning issiqlik energiyasini juda kam qismini tashkil etganligi sababli u ishonchli energiya manbasi hisoblanadi. Biroq vaqt o‘tishi bilan uning muayyan joyda tugab qolishini oldini olish uchun doimo mos monitoring ishlarini olib borish zarur. Muayyan hududlarda geotermal energiyaning miqdori har xil maqsadlarda issiqlik bilan ta’minlash uchun yetarli bo‘lsada, ayrim kanallardan chiquvchi bug‘ yoki suv issiq bo‘lmasligi mumkin. Masalan, eng eski hisoblangan uchta Larderello, Vairakiy va Geyzer konlaridan olinuvchi geotermal energiyaning quvvatlari ularning pik (maksimal) qiymatidan kamayganligi kuzatilgan. Buning sababi nimada (ma’lum chuqurlikdan olinayotgan geotermal energiyaning o‘rni undan chuqurroqdagi energiya hisobiga to‘ldirilishga ulgurmayotganligidami yoki ushbu chuqurlikda energiya tashuvchining tugaganligidami) ekanligi hozircha noaniq qolmoqda. Shu sababli, hozirgi davrda chiqayotgan energiyaning kamayishi, haydalgan suvning qaytib chiqishi nazariy jihatdan bu kanal o‘zining to‘liq potensialini qoplab bo‘lgan deb qarab kelinmoqda.
Hozirgi davrda uzoq vaqtdan buyon geotermal energiyadan foydalanib kelayotgan stansiyalarga misol qilib Italiyada 1913-yildan buyon faoliyat ko‘rsatib kelayotgan Larderello, Yangi Zelandiyada 1958-yildan buyon faoliyat ko‘rsatib kelayotgan Vairakiy va AQSHning Kaliforniya shtatida 1960-yildan buyon ishlab kelayotgan Geyzer geotermal stansiyalarini ko‘rsatish mumkin.
|
