พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal energy)

มาทำความรู้จักกับพลังงานสะอาดอีกรูปแบบหนึ่งครับ พลังงานความร้อนใต้พิภพ เป็นพลังงานที่ไม่สร้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งทั่วโลกพยายามที่จะลดตามแคมเปญ Decarbonization ซึ่งพลังงานความร้อนใต้พิภพตอบโจทย์ดังกล่าว

พลังงานใต้พิภพคืออะไร และหาจากไหน

พลังงานความร้อนใต้พิภพ คือ พลังงานที่มีอยู่ในโลกใบนี้อยู่แล้ว ซึ่งตามที่ทุกท่าน ทราบ ก่อนที่จะถึงแกนกลางของโลก จะมีชั้นแมกม่าเคลื่อนไหวอยู่ ซึ่งถ้าหากมีโพรงหินที่มีน้ำกักเก็บอยู่ภายในบริเวณใกล้เคียงและสามารถถ่ายทอดความร้อนมาถึง จะทำให้น้ำมีอุณหภูมิและแรงดันที่สูง จริงๆแล้วมีหลักฐานยืนยันที่ใกล้ตัวเรามากๆครับ นั่นคือบ่อน้ำพุร้อน เป็นหนึ่งในตัวอย่างครับ ซึ่งถ้าหากเรานำเอาพลังงานมาใช้ผลิตไฟฟ้าก็จะเป็นพลังงานไฟฟ้าที่มีความสะอาดครับ

หลักการในการผลิตไฟฟ้า ของ Geothermal

เมื่อเราเจอแหล่งความร้อนหรือโพรงหินที่มีไอน้ำขังอยู่ เราสามารถนำไอน้ำ แรงดันสูง หรือ มีความร้อนสูง ขึ้นมาปั่นกับกังหันไฟฟ้าพลังงานไอน้ำ และ ต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เมื่อไอน้ำถูกลดพลังงานก็จะควบแน่นกลายเป็นหยดน้ำใหม่และเราสามารถนำไปหมุนเวียนได้อีก ตามรูปด้านล่างครับ

แหล่งพลังงานความร้อนแบ่งเป็น 3 ลักษณะใหญ่ๆ คือ

1. แหล่งที่เป็นไอน้ำส่วนใหญ่ (Steam Dominated)

แหล่งที่เป็นไอน้ำส่วนใหญ่ (Steam Dominated) เป็นแหล่งกักเก็บไอน้ำยิ่งยวด ( Superheat-steam) ที่ประกอบด้วยไอน้ำมากกว่า 95% ซึ่งจะอยู่แหล่งที่ใกล้กับหินหลอมเหลวร้อนที่อยู่ตื้น ๆ  อุณหภูมิของไอน้ำร้อนจะสูงกว่า 240 องศาเซลเซียสขึ้นไป แหล่งที่เป็นไอน้ำส่วนใหญ่นี้จะพบน้อยมากในโลกเรา แต่สามารถนำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากที่สุด สามารถพบได้ที่ Larderello , Italy , The Geysers, California และ Matsukawa , Japan

2. แหล่งที่เป็นน้ำร้อนส่วนใหญ่ (Hot Water Dominated)

แหล่งที่เป็นน้ำร้อนส่วนใหญ่ (Hot Water Dominated) เป็นแหล่งกักเก็บสะสมความร้อนที่ประกอบไปด้วย น้ำร้อนเป็นส่วนใหญ่ อุณหภูมิน้ำร้อนจะมีตั้งแต่ 100 องศาเซลเซียสขึ้นไป ระบบนี้จะพบมากที่สุดในโลก เช่นที่ Cerro Prieto, Maxico และ Hatchobaru, Japan เป็นต้น

3. แหล่งหินร้อนแห้ง  (Hot Dry Rock)

แหล่งหินร้อนแห้ง  (Hot Dry Rock)  เป็นแหล่งสะสมความร้อนที่เป็นหินเนื้อแน่นแต่ไม่มีน้ำร้อนหรือไอน้ำไหลหมุนเวียนอยู่ ดังนั้น ถ้าจะนำมาใช้จำเป็นต้องอัดน้ำเย็นลงไปทางหลุมเจาะให้น้ำได้รับความร้อนจากหินร้อนโดยไหลหมุนเวียนภายในรอยแตกที่กระทำขึ้นจากนั้นก็ทำการสูบน้ำร้อนนี้ขึ้นมาทางหลุมเจาะอีกหลุมหนึ่ง  ซึ่งเจาะลงไปให้ตัดกับรอยแตกดังกล่าว  แหล่งหินร้อนแห้งนี้กำลังทดลองผลิตไฟฟ้าที่ Californai, USA และที่ Oita Prefecture Japan

การนำพลังงานความร้อนใต้พิภพมาใช้มีข้อดีข้อเสียอย่างไร

ข้อดี

1. เป็นพลังงานที่สะอาดไม่สร้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

2. เป็นพลังงานที่ค่อนข้างเสถียรเมื่อเทียบกับพลังหมุนเวียนชนิดอื่นๆ เช่น ลม , Solar cell และสามารถผลิตได้ต่อเนื่อง

3. ลดการแกว่งตัวของราคาพลังงานเช่น ราคาน้ำมัน ราคาก๊าซธรรมชาติ

ข้อเสีย

1. ลงทุนสูงทั้งค่าสำรวจและค่าขุดเจาะ

2. ไม่เหมาะกับประเทศที่มีแผ่นดินไหวบ่อย

3. ในระหว่างการขุดเจาะบางครั้งอาจเจอก๊าซธรมมชาติที่กักขังตามชั้นโลก ซึ่งต้องคำนึงถึงความปลอดภัย