выплеснутая на поверхность земли и освободившаяся от вулканических газов. Скорость движения потока лавы может достигать нескольких метров в секунду. Температура лавы находится в пределах от 1000 °С до 1200 °C."
(из Википедии)
На глубинах в несколько километров много тепла, но как его поднять? Иногда эту задачу решает за нас сама природа с помощью естественного теплоносителя - нагретых термальных вод, выходящих на поверхность или же залегающих на доступной для нас глубине. В ряде случаев вода в глубинах разогрета до состояния пара.
Строгого определения понятия "термальные воды" нет. Как правило, под ними подразумевают горячие подземные воды в жидком состоянии или в виде пара, в том числе выходящие на поверхность Земли с температурой выше 20°С, то есть, как правило, более высокой, чем температура воздуха.
Это и гейзеры. Гейзер - горячий источник, периодически выбрасывающий фонтаны горячей воды и пара под давлением. Гейзеры являются одним из проявлений поздних стадий вулканизма, распространены в областях современной вулканической деятельности.
Тепло подземных вод, пара, пароводяных смесей - это и есть
гидротермальная энергия.
Сложнее обстоит дело с добычей тепла непосредственно сухих горных пород - петротермальной энергии, тем более что достаточно высокие температуры, как правило, начинаются с глубин в несколько километров.
На территории России потенциал петротермальной энергии в сто раз выше, чем у гидротермальной, - соответственно 3500 и 35 трлн. тонн условного топлива. Это вполне естественно - тепло глубин Земли имеется везде, а термальные воды обнаруживаются локально. Однако из-за очевидных технических трудностей для получения тепла и электроэнергии в настоящее время используются большей частью термальные воды.
Воды температурой от 20-30 до 100°С пригодны для отопления, температурой от 150°С и выше - и для выработки электроэнергии на геотермальных электростанциях.
В целом же геотермальные ресурсы на территории России в пересчёте на тонны условного топлива или любую другую единицу измерения энергии примерно в 10 раз выше запасов органического топлива.
Теоретически только за счёт геотермальной энергии можно было бы полностью удовлетворить энергетические потребности страны. Практически же на данный момент на большей части её территории это неосуществимо по технико-экономическим соображениям.(8)
В мире использование геотермальной энергии ассоциируется чаще всего с Исландией - страной, расположенной в исключительно активной тектонической и вулканической зоне. Помните мощное извержение вулкана Эйяфьятлайокудль (Eyjafjallajökull) в 2010 году?
Именно благодаря такой геологической специфике Исландия обладает огромными запасами геотермальной энергии, в том числе горячих источников, выходящих на поверхность Земли и даже фонтанирующих в виде гейзеров.
В Исландии в настоящее время более 60% всей потребляемой энергии берут из Земли. В том числе за счёт геотермальных источников обеспечивается 90% отопления и 30% выработки электроэнергии. Остальная часть электроэнергии в стране производится на ГЭС, то есть также с использованием возобновляемого источника энергии, благодаря чему Исландия выглядит неким мировым экологическим эталоном.
"Приручение" геотермальной энергии в XX веке заметно помогло Исландии в экономическом отношении. До середины прошлого столетия она была очень бедной страной, сейчас занимает первое место в мире по установленной мощности и производству геотермальной энергии на душу населения и находится в первой десятке по абсолютной величине установленной мощности геотермальных электростанций. Однако её население составляет всего 300 тысяч человек, что упрощает задачу перехода на экологически чистые источники энергии: потребности в ней в целом невелики.
Помимо Исландии высокая доля геотермальной энергетики в общем балансе производства электроэнергии обеспечивается в Новой Зеландии и островных государствах Юго-Восточной Азии (Филиппины и Индонезия), странах Центральной Америки и Восточной Африки, территория которых также характеризуется высокой сейсмической и вулканической активностью. Для этих стран при их нынешнем уровне развития и потребностях геотермальная энергетика вносит весомый вклад в социально-экономическое развитие.
Но это тем не менее развитие геотермальной энергетики - это эксплуатация земных недр. Новые измерения свойств минерала бриджманита из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали ранее.
История нашей планеты - во многом история остывания. Миллиарды лет назад Земля была раскалена от центра до поверхности, которая оставалась расплавленной. Постепенно экстремальные температуры стали сохраняться лишь на глубине, а наружные слои остыли и затвердели. Однако охлаждение продолжается, и тепло всё ещё поднимается из недр, во многом определяя течения магмы, тектонику плит и вулканическую активность.
Вопросы о том, какими темпами земные недра теряют тепло и когда застынут окончательно, остаются дискуссионными. Чтобы найти ответы, профессор Мотохико Мураками из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и его коллеги из Института науки Карнеги разработали сложную измерительную систему. Она позволяет проверить теплопроводность бриджманита в лаборатории при давлении и температуре, которые существуют внутри Земли.
Между нижней мантией и внешним жидким ядром существует большой перепад температуры, и там должен происходить активный перенос тепла. Потому учёных и заинтересовали теплопроводные свойства основного материала этого слоя - бриджманита. В лабораторных условиях они смоделировали температуры и давление, существующие в недрах планеты, на глубине в сотни километров. Были исследованы свойства минералов, поднятых с большой глубины, из области границы между мантией и внешним ядром планеты.
Учёные обнаружили, что по мере остывания бриджманит меняет структуру и начинает передавать тепло ещё эффективнее. В результате планета остывает быстрее, чем думали ранее. Некогда подобное случилось с Марсом - правда, из-за куда меньших размеров планеты произошло это намного раньше. (9)
Земля остывает? Земля остывает!
Об этом не каждый из нас вряд ли знает.
Тепло забирая, тепло отдавая,
Планета Земля, как и Марс, умирает.
Вулканы, кратеры, пустыни Марса -
Эта планета для жизни опасна!
Марс давно не жилая планета,
Фобос и Деймос - с Марсом при этом.*
(стихи автора)
* Фобос и Деймос - спутники Марса.
"Я предпочел бы стать пеплом, а не прахом. Я хочу, чтобы искра моей жизни сверкнула, подобно молнии, а не задохнулась над кучей гнили. Лучше быть роскошным метеоритом, каждый атом которого излучает великолепное сияние, чем сонной и косной планетой. Человек должен жить, а не существовать. Я не собираюсь тратить свои дни на то, чтобы продлить их. Лучше я потрачу отпущенное мне время на жизнь"
(Джек Лондон)
(1) из Википедии
(2) Граф Лев Алексеевич Перовский (20.09.1792 - 10.11.1856) - один из братьев Перовских, к которому особенно благоволил император Николай I. Министр внутренних дел (1841-1852), министр уделов (1852-1855).
(3) Перси Уильямс Бриджмен (Бриджман) (21.04. 1882 - 20.08. 1961) - американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике в 1946 года за изобретение прибора, позволяющего создавать сверхвысокие давления, и за открытия, сделанные в связи с этим в физике высоких давлений.
(4) Учёные о самом распространённом минерале на Земле RG.RU
(5)Science Advances - научный журнал Американской ассоциации содействия развитию науки, основанный в 2015 году.
(6) Лука Бинди (род. 1971) - итальянский геолог. Возглавляет кафедру минералогии и кристаллографии и кафедру наук о Земле Флорентийского университета .Он также является научным сотрудником Istituto di Geoscienze e Georisorse Национального исследовательского совета (Италия) (CNR). Он получил национальные и международные научные награды, в том числе Премию Президента Республики 2015 года в категории физических, математических и естественных наук. С 2019 года является членом Национальной академии Линчеи.
(7) 24 января, 2023
"Ядро Земли изменило направление вращения. Что это значит для планеты"
rbc.ru/life/
(8)"Наука и жизнь" Кирилл Дегтярёв "Тепло Земли" m - nkj.ru
(9) "Недра Земли остывают намного быстрее, чем считалось"
naked - science.ru
Очень увлекательно и познавательно!))