توجه به انواع انرژی غیر وارداتی و متفاوت از سوخت فسیلی نکته‌ای است که در بسیاری از کشورهای دنیا مبنای برنامه ریزی‌های بلند مدت قرار گرفته است. از سوی دیگر با افزایش بحران آلاینده‌های ناشی از سوختهای فسیلی ، توجه به فاکتورهای زیست محیطی توسط ارگانها و نهادهای بین المللی و نیز توجه برنامه ریزان به استفاده از انرژی تجدیدپذیر موجب گردیده تا امروزه به این مباحث با جدیت بیشتری پرداخته شود . انرژی زمین گرمایی نیزیکی از منابع انرژیهای تجدیدپذیر میباشد . اصطلاح زمین گرمایی ترجمه واژه Geothermal است که ریشه یونانی داشته و از کلمات Geo به معنای زمین و Therme به معنی حرارت تشکیل شده است. انرژی زمین گرمایی، انرژی موجود در عمق زمین است که از انرژی خورشیدی که در طول هزاران سال در داخل زمین ذخیره شده و همچنین فروپاشی یا زوال ایزوتوپ های اورانیوم رادیو اکتیویته،توریم و پتاسیم در طی سالیان درازدرعمق زمین نشات گرفته است که عمدتا در نواحی زلزله خیز و آتشفشانی جوان و صفحات تکتونیکی زمین متمرکز شده است . زمین منبع عظیمی از انرژی است بطوریکه حرارت در هسته آن بیش از 5000 درجه سانتیگراد می رسد حرارت زمین به طرق مختلف از جمله فوران آتشفشان – چشمه های ابگرم- ابفشانها- و گلفشانها در اثر کاهش چگالی زمین و خاصیت رسانایی از بخشهایی از زمین به سطح آن هدایت میشوند. درجه حرارت زمین با توجه به عمق آن به صورت غیر خطی زیاد میشود. (با تقریب خطی هر 100 متر 3 درجه سانتی گراد) انرژی حرارتی ذخیره شده در 11 کیلومتر فوقانی پوسته زمین معادل پنجاه هزار برابر کل انرژی به دست آمده از منابع نفت وگاز شناخته شده امروزجهان است. انرژی زمین گرمایی بر خلاف سایر انرژیهای تجدید پذیر محدود به فصل ، زمان وشرایط خاصی نبوده بدون وقفه قابل بهره برداری می باشد. همچنین قیمت تمام شده برق در نیروگاههای زمین گرمایی با برق تولیدی از سایر نیروگاههای متعارف( فسیلی ) قابل رقابت بوده و حتی از انواع دیگر انرژیهای نو بمراتب ارزانتر است.





تاریخچه انرژی زمین گرمایی در ایران :

در ایران از سال 1354 مطالعات گسترده ای بمنظور شناسایی پتانسیل های منبع انرژی زمین گرمایی توسط وزارت نیرو با همکاری مهندسین مشاور ایتالیایی ENEL در نواحی شمال و شمال غرب ایران در محدوده ای به وسعت 260 هزار کیلومتر مربع آغاز گردید. نتیجه این تحقیقات مشخص نمود که مناطق سبلان، دماوند، خوی، ماکو و سهند با مساحتی بالغ بر 31 هزار کیلومتر مربع جهت انجام مطالعات تکمیلی و بهره برداری از انرژی زمین گرمایی مناسب می باشند. در همین راستا برنامه اکتشاف، مشتمل بر بررسیهای زمین شناسی، ژئوفیزیک و ژئوشیمیایی برنامه ریزی شد. در سال 1361 با پایان یافتن مطالعات اکتشاف مقدماتی در هر یک از مناطق ذکر شده، نواحی مستعد با دقت بیشتری شناسایی شده و در نتیجه در منطقه سبلان: نواحی مشکین شهر، سرعین و بوشلی، در منطقه دماوند ناحیه: نونال، در منطقه ماکو- خوی نواحی: سیاه چشمه و قطور و در منطقه سهند پنج ناحیه کوچکتر جهت تمرکز فعالیتهای فاز اکتشاف تکمیلی انتخاب شدند. پس از یک وقفه نسبتاً طولانی و با هدف فعال نمودن مجدد طرح، گزارشهای موجود مجدداً در سال 1369 توسط کارشناسان UNDP بازنگری شده و منطقه زمین گرمایی مشکین شهر بعنوان اولین اولویت جهت ادامه مطالعات اکتشافی معرفی شد. پیرو مطالعات ذکر شده پروژه انجام حفاری های اکتشافی ، تزریقی، توصیفی به منظور شناسایی بیشتر پتانسیل در منطقه سرعین مشکین شهر در سال تعریف 1381گردید که عملیات حفر اولین چاه زمین گرمایی نیز در همان سال آغاز گردید .فاز اول این پروژه در سال 1383 اتمام یافت که درمجموع سه حلقه چاه اکتشافی و دو حلقه چاه تزریقی در این مرحله حفر گردید و تست دوحلقه از سه حلقه چاه اکتشافی با موفقیت انجام گرفت که مهم ترین دستاورد این فاز از پروژه کسب دانش فنی مربوط به حفر چاههای زمین گرمایی بود . فاز دوم این پروژه در سال 1384 آغاز گردید.

توانمندی های حاصله در کشور در حوزه انرژی زمین گرمایی:

در پروژه توسعه میدان زمین گرمایی و ساخت نیروگاه مشکین شهر مراحل حفاری چاهها،بهره برداری از چاه ها در دوره تست،ساخت دستگاههای مربوط به تست در کشور کاملا بومی شده و توسط متخصصان داخلی به انجام رسیده است.

همچنین در زمینه استفاده از پمپ های حرارتی زمین گرمایی تا کنون تکنولوژی نصب کویل های زمینی به صورت کامل و 100% در کشورمان ایران بومی شده است.



تاریخچه انرژی زمین گرمایی درجهان :

وجود کوههای آتش فشانی اولین نشانه وجود گرما درزیر زمین بود.

حفر اولین منابع زمین گرمایی در فاصله زمانی بین قرنهای 16و 17 میلادی

قرن هجدهم میلادی اولین اندازه گیریها در بلفورت فرانسه

اوایل قرن نوزدهم استخراج سیالات زمین گرمایی با هدف بهره برداری ا ز پتانسیل انرژی حرارتی در ایتالیا صورت گرفت.

1870: استخراج بخارات طبیعی آب با هدف بهره برداری از انرژی مکانیکی آن انجام شد.

1904:تولید برق از این انرژی در لاردرلو ایتالیا

1920:نخستین چاهها ژئو ترمال در ژاپن و کالیفرنیا به طور همزمان

1928:استخراج سیال زمین گرمایی برای تامین گرمایش منازل در ایسلند.

پس از جنگ جهانی دوم در سال 1958 نیوزلند بعنوان دومین کشور فعال در این زمینه اقدام به تولید برق از انرژی زمین گرمایی نمود.

توان الكتریكی چیست ؟




توان به معنی سرعت تبدیل انرژی است. در دستگاه هایی كه برای تبدیل انرژی به كار می روند، هر چه این سرعت، بیش تر باشد، قدرت دستگاه نیز بیش تر است . مثلا در ژنراتور، توان بیش تر، نشان دهنده تولید انرژی برقی بیش تر است . در مصرف كننده ها نیز همین موضوع صدق می كند. لامپی كه توان بیش تری دارد، نور زیادتری هم تولید می كند.


چگونه توان را محاسبه كنیم ؟

سرعت تبدیل انرژی از تقسیم مقدار آن بر زمانی كه آن انرژی تبدیل شده، به دست می آید. (انرژی الكتریكی از حاصل ضرب ولتاژ در جریان در زمان به دست می آید) . اگر میزان انرژی را بر زمان تقسیم كنیم، حاصل ضرب ولتاژ مدار در جریان آن باقی می ماند كه این همان رابطه توان است:

(توان = ولتاژ *جریان)

البته این رابطه فقط برای مدارهای DC صدق می كند و در مدارهای AC رابطه دیگری دارد كه بعدا به آن می پردازیم .




واحد و دستگاه اندازه گیری توان چیست ؟

توان با واحد وات و در مقادیر بالاتر با كیلو وات و مگاوات سنجیده می شوند كه توسط وات متر اندازه گیری می شود.


اداره برق چگونه بهای برق مصرفی را محاسبه می كند؟

در همه انشعابات، كنتور، میزان انرژی تحویلی به مصرف كننده ها را اندازه می گیرد و توسط شماره هایی نشان می دهد. این شماره ها بر حسب كیلو وات ساعت تنظیم شده اند . برای دانستن میزان مصرف یك ماه، شماره ماه قبل را از شماره جدید كسر می كنند؛ همچنین هر مشترك موظف است در ماه، مبلغی را به عنوان حق اشتراك كه ارتباطی به میزان مصرف ندارد، بپردازد.




به عبارت دیگر، شما هرچه برق مصرف كنید، یك مبلغ ثابت ماهیانه به نام حق آبونمان به آن اضافه می شود.

بهای برق مصرفی، از حاصل ضرب مصرف یك ماه در بهای هر كیلو وات ساعت به دست می آید كه در آخر، آبونمان و نیز مالیات صدا و سیما اضافه می شود كه مورد آخر، هیچ نفعی برای اداره برق ندارد .







نیروگاه سیکل ترکیبی خوی




چرا نرخ برق به صورت تصاعدی حساب می شود؟

این امر به منظور تشویق مشتركین برای مصرف كم تر است. البته مصرف كم تر باعث كاهش بار نیروگاه ها و پست های توزیع شده و این خود باعث كم تر روشن ماندن ژنراتورها و پایین آمدن هزینه می شود. البته در كشورهای پیشرفته به علت فراوانی نیروگاه ها هزینه روشن كردن مجدد ژنراتور، بیش تر از مورد خاموش ماندن آن است و این سبب تشویق مصرف كننده به افزایش مصرف است؛ به عبارت دیگر نرخ تصاعدی در این كشورها برعكس ایران است.




منظور از زمان اوج مصرف چیست؟

در زمان های خاصی از شبانه روز، انرژی زیادی از شبكه برق گرفته می شود كه معمولا این زمان، ابتدای شب است؛ زیرا در این زمان بیش ترین مصرف لوازم برقی در منازل و به خصوص مغازه ها
وجود دارد. در این مواقع ژنراتورها بیش ترین بار را تحمل می کنند و در نتیجه سوخت بیش تری مصرف می شود.


خطرات ناشی از برق:

این خطرات به دو دسته خطرات آتش سوزی و خطرات برق گرفتگی تقسیم می شوند . در صورتی كه در یك مدار الكتریكی اتصال كوتاه پیش آید و برطرف نشود، جریان مدار به شدت افزایش یافته و حرارت زیادی تولد می كند. این حرارت، باعث آتش گرفتن عایق سیم ها و گسترش آن به مواد آتش گیر دیگر است. خطر ناشی از برق گرفتگی، به طور مستقیم، شخص را تهدید می كند.



برگرفته از سایت:www.sbsb.ir

آب سنگین چیست؟



در ساختمان آب دو اتم هيدروژن با يك اتم اكسيژن پيوند دارند. هيدروژن داراي سه ايزوتوپ است كه به ترتيب داراي جرم اتمي 1، 2 و 3 هستند. هيدروژن معمولي با داشتن يك پروتون در هسته داراي جرم يك مي باشد، اين ايزوتوپ هيدروژن حدود 99.98 درصد اتم هاي هيدروژن را شامل مي شود. دوتريم ايزوتوپي از هيدروژن است كه داراي يك پروتون و يك نوترون در هسته خود مي باشد اين ايزوتوپ حدود 1.5 صدم درصد اتمهاي هيدروژن را به خود اختصاص داده است و تريتيم كه داراي يك پروتون و دو نوترون است بسيار كم ياب مي باشد. حال با توجه به اينكه سه نوع ايزوتوپ براي هيدروژن داريم، مي توانيد حدس بزنيد كه در آبي كه مي خوريد چند نوع مولكول آب با جرم مختلف وجود دارد و اگر بدانيد كه اكسيژن نيز به نوبه خود داراي سه ايزوتوپ است، انواع مولكول هاي آب متنوع تر از آن مي شود كه انتظار داشتيم.

آب سنگین آبی است که در مولكول آن به جاي هيدروژن معمولي دوتريم با اكسيژن پيوند دارد. این آب در مقایسه با آب معمولی دیرتر می جوشد و زودتر یخ می زند، گیلبرت لوییس نخستین بار نمونه آن را از آب سنگین خالص در سال 1933 به دست آورد. يعني آب سنگین، از یک اتم اکسیژن و دو اتم دوتریوم(D) تشکیل شده است. برای تولید آب سنگین باید مولکول های آب حاوی هیدروژن سنگین (دوتریوم) را از مولکول های آب معمولی جدا کنند یا از داخل هیدروژن، اتم های هیدروژن سنگین یا دوتریوم را جدا و خالص کنند.

جرم مولکولی آب معمولی 18 و جرم مولکولی آب سنگین 20 است. از لحاظ خواص شیمیایی تفاوت چندانی با خواص آب معمولی نداشته و اختلافات جزئی وجود دارد اما از لحاظ هسته ای هیدروژن معمولی می تواند نوترون را جذب کند اما احتمال جذب نوترون توسط هیدروژن سنگین بسیار کم است. از آب سنگين براي انتقال گرما از هسته راکتور به مبدل حرارتی استقاده می شود، اين آب به دليل داشتن ظرفيت گرمايي بالا توانايي ذخيره سازي گرماي بيشتري رادارد . همچنين آب سنگين گزينه مناسبي براي خنك كردن راكتورهاي هسته اي نيز مي باشد.



به دلیل تفاوت مشخصات هسته ای دوتریوم با هیدروژن از لحاظ تکانه زاویه ای و گشتاور مغناطیسی از آب سنگین و دوتریوم در زمینه های مختلف تحقیقاتی نیز استفاده می شود. به عنوان مثال رفتار آب سنگین در دستگاه های MRI با رفتار هیدروژن معمولی متفاوت است. در فعالیت های تحقیقاتی به منظور بررسی برخی خواص از موادی استفاده می کنند که هیدروژن طبیعی را در آن با هیدروژن سنگین (دوتریوم) جایگزین کرده اند. یکی از کاربردهای دوتریوم استفاده در تولید نوترون در شتاب دهنده ها و تولید انرژی در "راکتورهای گداخت" است.



ایران پس از آب سنگین



دستیابی ایران به تکنولوژی تولید آب سنگین، در کنار آثار تکنولوژیک و اقتصادی مثبت، پاره ای آثار سیاسی به دنبال خواهد داشت که مثبت و منفی بودن آن به نوع روابط آتی بازیگران جهانی با یکدیگر و روابط هر یک از آنها با ایران، بستگی دارد.از نظر غربی ها بویژه آمریکا افزایش توان تکنولوژیک ایران، حتی در حوزه های کاملا صلح آمیز اتفاقی مخاطره آمیز است. اما روسیه و چین رویکرد دیگری دارند. روس ها که خود را در بخشی از تکنولوژی هسته ای ایران شریک فنی می دانند از جهاتی خواستار پیشرفت برنامه هسته ای هستند و از جهاتی دیگر، مخالف آن.

خرسندی روس ها از آن جهت است که کامیابی های فنی ایران را حتی در مواردی که محصول تحقیقات و عملیات مهندسی ایران است، کامیابی خود می دانند. علت دیگر موافقت روس ها با موفقیت های تکنولوژیک ایران این است که رهبران مسکو امیدوارند با افزایش قدرت ایران، نفوذ ایالات متحده در خاورمیانه، آسیای مرکزی و قفقاز با چالش های بیشتری روبه رو شود. مسکو از قدرت منطقه ای ایران به عنوان ابزاری برای چانه زنی با آمریکا و گرفتن امتیاز از واشنگتن در بالکان و قفقاز و مذاکرات استراتژیک جهانی استفاده می کند.

چینی ها نیز با دلایلی دیگر، از افزایش قدرت تکنولوژیک ایران بهره می برند. از دو دهه پیش تاکنون سیاست خارجی چین بر گسترش روابط تجاری و فنی با کشورهای آفریقایی و خاورمیانه متمرکز شده است. زیرا پس از فروریختن دیکتاتوری های تحت حمایت آمریکا و رقیبان کمونیست آنها در آمریکای لاتین میدان بازی چین در این منطقه محدود شده و چینی ها به عنوان مناطق جانشین به سوی خاورمیانه و آفریقا گرایش پیدا کرده اند.ایران در این استراتژی چینی ها جایگاه ویژه ای دارد. زیرا از نظر چینی ها، ایران تامین کننده بزرگ انرژی با بازارهای مصرف اغواکننده است و اگر توان تکنولوژیک و اقتصادی آن افزایش یابد، مشتری پرمنفعت تری خواهد بود.

افزون بر این، چین نیز مانند روسیه مایل است از برگ ایران در بازی بین المللی خود با آمریکا به ویژه در حوزه اختلافات تجاری بهره گیرد.در کنار خرسندی روسیه و چین، نگرانی جدی غرب قرار دارد که به دلایلی عکس چین و روسیه با افزایش توان تکنولوژیک ایران مخالف است. از نظر غربی ها افزایش توان علمی و تکنولوژیک ایران، موازنه قوای منطقه ای را به نفع ایران تغییر می دهد و چنین تحولی ممکن است به رشد جریان های عقیدتی همسو با ایران و دستیابی آنها به قدرت سیاسی منجر شود.

به همین علت دیپلماسی ایران اکنون و در آستانه مطرح شدن دوباره پرونده ایران در شورای امنیت می بایست به برقراری موازنه بین این دو نگاه بین المللی متمرکز شود. از آنجا که احتمال غلبه چین و روسیه بر بلوک غرب بسیار دشوار به نظر می رسد، دیپلمات های ایرانی نیز روزهای پرزحمتی پیش رو دارند.



برگرفته از مجله خبری روزنه با اندکی تغییر و تصرف