■ معماری و شهرسازی پایدار بخش شهرسازی

عنوان: معماری و شهرسازی
پایدار

انرژی ژئو ترمال و بررسی تجارب جهانی آن در معماری و شهرسازی پایدار

© مینا نســاج و مریم نساج

Geothermal Energy

مقدمه

بهره گیری از منابع عظیم طبیعی (انرژیهای نو) در جهت تامین نیازهایی از قبیل گرما،
سرما، تهویه و آسایش فضاها سالهاست که مورد توجه معماران بوده و مهمترین اصول معماری پایدار نیز بر همین امر استوار است. در حقیقت ساخت و ساز پایدار، خلق محیطی سالم برپایه کارآیی منابع و اصول اقلیمی است و هدف آن کاهش تاثیر ساخت و ساز بر محیط پیرامون است. از میان این نوع منابع تجدید پذیر، میتوان انرژی ژئو ترمال یا زمین گرمایی را عنوان نمود . چشمه های آب گرم جهنده و فواره های بخار ، صور نمایشی این منبع انرژی هستند که در هر زمان مورد استفاده مردمان بوده و امروزه سعی در بهره برداری از این انرژی بصورت مدرن و در اندازه های بیشتر است. در حقیقت آنچه آن را انرژی پاک اعماق خاک نامیده اند، حرارت درون زمین است که در طول عمر زمین در هسته آن، ذخیره شده است. در ایران امکان استفاده از منابع انرژی زمین گرمایی بصورت مستقیم در مناطق دماوند، سبلان، ماکو، خوی و سهند وجود دارد. پیشروان استفاده از انرژی ژئوترمال ایتالیا، زلاندنو، آمریکا، فرانسه، ژاپن، ایسلند و مجارستان هستند.
در سال ۱۹۰۴، نخستین بار در ایتالیا از انرژی زمین گرمایی برای تولید برق استفاده
شد و در حال حاضر، میزان تولید برق از انرژی ژئوترمال ۱/۰ درصد کل انرژی جهان است. در سال ۱۹۹۶ کل ظرفیت نصب شده انرژی زمین گرمایی در ۵۲ کشور جهان به ۶۵۰۰ مگاوات برق (Mwe) رسید و جمع برق تولیدی، افزون بر ۳۸ هزار گیگاوات ساعت (GWH) شد. امروزه استفاده از این منبع رو به افزایش و علاوه بر مصارف صنعتی و تولید برق برای گرمایش مکان‌ها و محله‌های مسکونی نیز کاربرد دارد. انرژی ژئوترمال یا زمین گرمایی مانند انرژی خورشید، بی پایان است و شامل:

1- مخازن هیدروترمالی یا آب گرم (تقریبا دو برابر انرژی مخازن نفت جهان)

2- سنگهای گرم (حدود 6000 برابر انرژی مخازن نفت جهان)

3- مخازن ماگمایی (حدود 80 برابر انرژی مخازن نفت جهان) است.

هم اکنون میزان ذخایر ژئوترمال کره زمین نزدیک به ۱۵ هزار بار بیش از ذخایر شناخته
شده نفت است و استفاده از این منبع به راحتی می‌تواند مشکلات آینده انرژی را بویژه در حیطه معماری تا حدودی مرتفع سازد. کاربردهای انرژی ژئوترمال به دو دسته مستقیم و غیر مستقیم (منطقه ای) تقسیم می گردد:



کاربرد های مستقیم انرژی ژئوترمال (Direct use):

در یک تقسیم بندی کلی استفاده های مستقیم انرژی ژئوترمال شامل موارد ذیل است:

1- استفاده از چشمه های آّب گرم برای استحمام در بیش از 35 کشورکه هنوز برای
استفاده تجاری نظیر تولید برق و ... توسعه نیافته اند.

2- استفاده مستقیم از مخازن هیدروترمالی برای فراهم کردن بیش از 11 هزار مگا وات نیرو در بیش از40 کشور جهان.

3- سایراستفاده های مستقیم دیگراز انرژی ژئوترمال نظیر شیلات، گلخانه ها و گرمایش مستقیم ساختمانها در مناطقی که دارای منابع انرژی ژئوترمال (مخازن هیدروترمالی- سنگهای گرم و یا مخازن ماگمایی) است.

شواهد بسیاری از گذشته وجود دارد که مردم Pompeii خانه های خود را با آب زمین
گرمایی گرم می کردند و پیشینه استفاده از انرژی ژئوترمال در فرانسه به بیش از 600
سال می رسد. استفاده از چشمه های آب گرم توسط قبایل مائوری زلاندنو برای پخت وپز و سایر مقاصد تا زمانهای کنونی نیز ادامه یافته است (تصویر1). یکی از مهمترین موارد استفاده از انرژی ژئوترمال کاربرد توریستی آن در مناطقی است که در آن چشمه های آبگرم وجود دارد. استحمام در استخرهای آب گرم نظیر آنچه در Mammoth Lakes Hot Creek Californiaهمواره در طول تاریخ تجربه شده است (تصویر2). بدون شک ایران نیز به علت قرار گرفتن در کمربند انرژی زمین گرمایی جهان دارای زمینه های بسیار آماده برای استفاده از انرژی حرارتی زمین درایجاد مراکز توریستی آب گرم و آبدرمانی نظیر منطقه سبلان است. استفاده از انرژی زمین گرمایی در شیلات و کشاورزی امری شایان توجه است.
در چندین ایالت آمریکا گلخانه های بسیار بزرگی توسط آب گرم زمین یا انرژی ژئوترمال
ساخته و گرم شده اند (تصویر3).