เปลือกโลกมีความหนาประมาณ 35-45 กิโลเมตร ถัดลงไปเป็นชั้นหินของหินหลอมเหลวร้อน (magma) ซึ่งหนาประมาณ 3000 กิโลเมตร ความร้อนจากแมกมาจะผ่านขึ้นมาสู่หินเนื้อแน่นในชั้นของเปลือกโลกโดยวิธีนำความร้อน ถ้าเหนือชั้นหินเนื้อแน่นมีชั้นของหินเนื้อพรุนที่มีน้ำใต้ดินไหลซึมอยู่ น้ำนั้นจะกลายเป็นน้ำร้อนที่มีความดันสูงสามารถแทรกตัวขึ้นมาตามรอยแยกของเปลือกโลกจนถึงชั้นหินพรุน ยิงทำให้น้ำใต้ดินที่พุ่งขึ้นมามีอุณหภูมิสูงมากขึ้นและอยู่ในสถานะของไอน้ำร้อน
น้ำใต้ดินมีอุณหภูมิสูงและความดันสูงเพราะนอกจากจะได้รับความร้อนจากแมกมาแล้ว ยังถูกบีบอัดด้วยน้ำหนักของหินที่ปิดทับอยู่ข้างบนอีกด้วย ในบริเวณที่ไม่มีน้ำใต้ดินไหลผ่านชั้นหินร้อนใต้พื้นโลก เราอาจเจาะหลุมอัดฉีดน้ำลงไปให้รับความร้อนจากหินร้อน แล้วนำน้ำร้อนนั้นไปใช้เหมือนกับน้ำร้อนที่ได้จากน้ำใต้ดินร้อนตามธรรมชาติ ดังนั้นโดยอาศัยความแตกต่างในลักษณะทางธรณีวิทยาของแหล่งความร้อน และเทคนิคการนำความร้อนนั้นมาใช้ประโยชน์ เราจึงแบ่งการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพออกเป็น 4 ระบบ คือ
1. ระบบไอน้ำ (vapor – dominated system) เป็นระบบที่แหล่งพลังงานความร้อนอยู่ในรูปของไอน้ำที่ร้อนจัด คือ เป็นไอน้ำมากกว่าร้อยละ 95 โดยน้ำหนัก อุณหภูมิไอน้ำสูงประมาณ 200 องศาเซลเซียสขึ้นไป เรามีแหล่งของระบบนี้น้อยมาก เช่นที่แหล่งไกเซอร์ ในรัฐแคลิฟอร์เนียของสหรัฐอเมริกา แหล่งลาเดอเรลโลประเทศอิตาลี และที่มัตสุคาวา ประเทศญี่ปุ่น เป็นต้น พัดลมไอน้ำ
2. ระบบน้ำร้อน เป็นระบบที่แหล่งพลังงานความร้อนอยู่ในรูปของน้ำร้อน มีไอน้ำร้อนเป็นส่วนน้อยประมาณร้อยละ 20 โดยน้ำหนัก อุณหภูมิของน้ำร้อนตั้งแต่ 100 องศาเซลเซียสขึ้นไป ระบบนี้มีแหล่งมากที่สุด เช่น ที่ไวราไก ประเทศนิวซีแลนด์ เซอร์โรปริเอโต ประเทศเม็กซิโก และในรัฐแคลิฟอร์เนีย รัฐเนวาดา นิวเม็กซิโก โอเรกอนและไอดาโฮในสหรัฐอเมริกา เป็นต้น
3. ระบบหินร้อนแห้ง เป็นระบบที่แหล่งพลังงานความร้อนเป็นหินเนื้อแน่นใต้ผิวโลกที่มีอุณหภูมิสูงไม่มีน้ำใต้ดินไหลซึมผ่านบริเวณนั้น การใช้ประโยชน์จากแหล่งความร้อนระบบนี้ยังอยู่ในขั้นทดลอง
4. ระบบความดันธรณี เป็นระบบที่แหล่งพลังงานความร้อนอยู่ในรูปของน้ำที่มีความดันและอุณหภูมิสูงอันเนื่องมาจากถูกกดทับด้วยน้ำหนักของหินที่อยู่ชั้นบน เช่นแหล่งที่กัลฟ์โคสท์ ประเทศสหรัฐอเมริกา พบว่ามีอุณหภูมิสูงถึง 273 องศาเซลเซียส และมีความดันสูง 11000 ปอนด์ ต่อตารางนิ้วที่ความลึก 5859 เมตร อย่างไรก็ตามเนื่องจากแหล่งนี้เกิดในที่ลึกมาก จึงยังไม่ได้มีการพัฒนานำพลังงานความร้อนนี้ขึ้นมาใช้ประโยชน์
การใช้ประโยชน์จากพลังงานความร้อนใต้พิภพ
แหล่งน้ำพุร้อนหรือแหล่งไอน้ำตามธรรมชาติ นอกจากจะใช้ประโยชน์ในด้านการพักผ่อนหย่อนใจ โดยการพัฒนาให้เป็นแหล่งท่องเที่ยวแล้ว ยังเป็นแหล่งพลังงานความร้อนในรูปของน้ำร้อนหรือไอน้ำร้อนที่สามารถใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ ได้อีก เช่น การอบเมล็ดพืช การอุตสาหกรรมกระดาษ อุตสาหกรรมประมง การผลิตน้ำจืด การให้ความอบอุ่นแก่ที่อยู่อาศัย และการผลิตกระแสไฟฟ้า เป็นต้น
การนำพลังงานความร้อนใต้พิภพไปใช้ผลิตกระแสไฟฟ้ายังน้อยมาก เมื่อเทียบกับการผลิตกระแสไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานอื่น ใน พ.ศ. 2524 กำลังไฟฟ้าที่ผลิตด้วยพลังงานความร้อนใต้พิภพมีเพียงร้อยละ 0.1ของกำลังผลิตทั้งหมดของโลกเท่านั้น พัดลมไอน้ำ
ข้อมูลเพิ่มเติม : น้ำบนผิวโลก พัดลมไอน้ำ พลังงานรังสีดวงอาทิตย์
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น