Iceland's secret power - Jean-Baptiste P. Koehl

481,481 views ・ 2021-07-29

TED-Ed


Пожалуйста, дважды щелкните на английские субтитры ниже, чтобы воспроизвести видео.

Переводчик: Veronica Shulgina Редактор: Alexey S.
00:07
While the weather in Iceland is often cold, wet, and windy,
0
7829
4625
В то время как в Исландии погода часто холодная, сырая и ветреная,
00:12
a nearly endless supply of heat bubbles away below the surface.
1
12454
4875
практически бесконечный запас тепла кипит под поверхностью земли.
00:17
In fact, almost every building in the country is heated by geothermal energy,
2
17454
5459
На самом деле, почти каждое здание в этой стране
обогревается геотермальной энергией,
00:22
in a process with virtually no carbon emissions.
3
22913
3750
при этом в процессе её выработки фактически не происходит выброса углерода.
00:26
So how exactly does this renewable energy work?
4
26829
3209
Как же работает эта возобновляемая энергетическая система?
00:30
Between the Earth’s core and its crust is a mixed layer
5
30371
3958
Между ядром Земли и её корой расположен разнородный слой
00:34
of solid and partially molten rock called the mantle.
6
34329
3750
из твёрдой и частично расплавленной горной породы,
называемый мантией.
00:38
Temperatures here range from 1,000 to 3,500 degrees Celsius.
7
38371
6333
Температура здесь варьируется от 1000 до 3500 градусов Цельсия.
00:44
Some of this heat comes from the radioactive decay of metals.
8
44954
4250
Часть этого тепла исходит из радиоактивного распада металлов.
00:49
But much of it comes from Earth’s core,
9
49371
2541
Но большая его часть исходит от ядра Земли,
00:52
which has been radiating energy since the planet formed
10
52037
3209
которое излучало энергию с момента образования планеты
00:55
over four billion years ago.
11
55246
1916
более четырёх миллиардов лет назад.
00:57
While the mantle moves slowly,
12
57496
2000
Мантия медленно циркулирует
00:59
circulating roughly 40 kilometers below the Earth’s crust,
13
59496
3916
на глубине примерно 40 км от поверхности земной коры,
01:03
there are places where it surges closer to the surface.
14
63412
3959
но существуют места, где она ближе поднимается к поверхности.
01:07
Here, the magma forms pockets and veins in the ground,
15
67579
3959
В этих местах магма создаёт в земле впадины и расщелины,
01:11
heating underground rivers and pools to temperatures reaching 300 degrees.
16
71538
5750
нагревая подземные реки и бассейны до 300 градусов.
01:17
Controlling heated water is at the heart of harnessing geothermal energy,
17
77704
4792
Контроль за нагретой водой — основа управления геотермальной энергией,
01:22
and there are two primary models for how to do it.
18
82496
2792
существуют две главные модели этого управления.
01:25
One is to build a geothermal power plant
19
85788
3291
Одна заключается в постройке геотермальной электростанции,
на которой используют такие горячие глубокие бассейны
01:29
which uses these hot, deep pools to produce electricity.
20
89079
3750
для выработки электричества.
01:33
First, engineers drill a well several kilometers into permeable rock
21
93204
4875
Сначала инженеры бурят колодец глубиной в несколько километров
01:38
like sandstone or basalt.
22
98079
2209
в проницаемой породе, такой, как песчаник или базальт.
01:40
As the hot, highly pressurized groundwater flows into the well,
23
100746
4292
Когда горячая, находящаяся под очень высоким давлением
подземная вода устремляется в колодец,
01:45
the rapid change in pressure and temperature
24
105038
2500
резкое изменение в давлении и температуре
01:47
produces huge amounts of steam.
25
107538
2250
производит огромное количество пара.
01:49
This steam then turns the blades of a turbine to generate electricity.
26
109954
4667
Этот пар поворачивает лопасти турбины для создания электричества.
01:55
Finally, the remaining cooled water and condensed steam
27
115329
3584
Наконец, оставшаяся охлаждённая вода и конденсированный пар
01:58
are injected back into the ground to create an open loop
28
118913
3750
выводятся назад в землю для создания открытого цикла,
02:02
that provides electricity without losing water.
29
122663
3166
что позволяет производить электричество без потерь в воде.
02:06
However, we don't have to drill this deep to take advantage of the planet's heat.
30
126038
4625
Однако не нужно бурить так глубоко, чтобы извлечь пользу из тепла планеты.
02:11
Thanks to solar radiation,
31
131246
1917
Благодаря солнечной радиации
02:13
dirt just 1.5 meters deep can reach temperatures over 20 degrees Celsius.
32
133163
6166
температура грунта уже на глубине в 1,5 метра может достигать
отметки выше 20 градусов Цельсия.
02:19
Geothermal heat pumps pipe water or antifreeze liquid
33
139538
3833
Геотермальные тепловые насосы перекачивают воду или незамерзающую жидкость
02:23
through this layer of earth to siphon its energy.
34
143371
2833
через этот слой земли, чтобы извлечь из него энергию.
02:26
These liquids are then pumped through local infrastructure,
35
146663
3333
Затем эти жидкости прокачивают через местную инфраструктуру,
02:30
dispersing their heat before moving back through the ground
36
150079
3084
распределяя их тепло, прежде чем вернуть их в грунт,
02:33
to absorb more energy.
37
153163
1750
чтобы извлечь больше тепла.
02:34
While external electricity is needed to operate the pumps,
38
154913
3833
Хотя для работы насосов необходимо внешнее электричество,
02:38
the energy provided is far greater than the energy used,
39
158746
4000
добываемой энергии получается намного больше, чем отработанной,
02:42
meaning this process is also a sustainable loop.
40
162746
3333
а это значит, что данный процесс также является устойчивым циклом.
02:46
In fact, geothermal heat pumps are both cheaper to operate
41
166621
3833
На самом деле, геотермальные насосы дешевле
02:50
and at least two times more energy efficient than fossil fuel equivalents.
42
170454
4792
и как минимум в два раза эффективнее тех,
что работают на органическом топливе.
02:55
Whether geothermal energy is radiating just below our feet,
43
175538
3666
Выделяется ли геотермальная энергия прямо под нашими ногами,
02:59
or heating water several kilometers deep,
44
179246
2708
или же нагревает воду на многокилометровой глубине,
03:01
the planet is constantly radiating heat.
45
181954
2875
планета излучает тепло постоянно.
03:04
Averaged across one year,
46
184829
1917
В среднем за год
03:06
Earth gives off roughly three times more energy than humanity consumes.
47
186746
5167
Земля выделяет примерно в три раза большее количество энергии,
чем то, которое потребляет человечество.
03:12
So why does geothermal only account for 0.2% of humanity’s energy production?
48
192163
6416
Почему же геотермальная энергия составляет только 0,2% от всей энергии,
производимой человечеством?
03:18
The answer has to do with heat, location, and cost.
49
198829
4125
Ответ связан с количеством тепла, местоположением и стоимостью.
03:22
Since geothermal heat pumps rely on the consistent heat
50
202954
3875
Поскольку геотермальные тепловые насосы зависят от постоянного тепла,
03:26
found in shallow earth,
51
206829
1834
создающегося в неглубоком слое земли,
03:28
they can be implemented almost anywhere.
52
208663
2458
они могут быть использоваться везде.
03:31
But geothermal power plants require tapping into
53
211121
3500
Но геотермальные электростанции требуют подключения к
03:34
high-temperature geothermal fields;
54
214621
3083
геотермальным полям с высокими температурами,
03:37
regions hotter than 180 degrees and typically several kilometres underground.
55
217704
5584
зонам с температурой более 180 градусов,
обычно расположенным на глубине в несколько километров.
03:43
These high temperature zones are hard to find,
56
223704
3042
Такие высокотемпературные зоны сложно найти,
03:46
and drilling this deep for just one of the several wells a plant will need
57
226746
4792
и стоимость бурения на такой глубине для одного
или нескольких колодцев для станции
03:51
can cost up to $20 million.
58
231538
2541
может достигать 20 миллионов долларов.
03:54
There are regions with shallower geothermal fields.
59
234413
3625
Существуют области более близких к поверхности геотермальных полей.
Исландия и Япония расположены рядом с действующими вулканами
03:58
Iceland and Japan are near active volcanoes and tectonic plate boundaries,
60
238038
4875
и границами тектонических плит,
04:02
where magma rises up through the crust.
61
242913
2666
где магма пробивается сквозь кору.
04:05
But these same factors also make those regions prone to earthquakes,
62
245579
4292
Но эти же факторы делают данные области подверженными землетрясениям,
04:09
which can also be triggered by intensive drilling.
63
249871
2917
которые также могут быть вызваны интенсивным бурением.
04:13
Furthermore, while geothermal energy is clean and renewable,
64
253329
4125
Более того, хотя геотермальная энергия
и лишена выбросов и возобновляема,
04:17
it’s not entirely harmless.
65
257454
1875
она не является полностью безвредной.
04:19
Drilling can release vapors containing pollutants
66
259579
3084
Бурение может высвободить испарения, содержащие загрязнения,
04:22
like methane and hydrogen sulfide.
67
262663
2500
такие как метан или сернистый водород.
Инструменты для бурения, которые используют воду под давлением,
04:25
And drilling tools that use pressurized water can contaminate groundwater.
68
265163
4916
могут загрязнять подземную воду.
04:30
Fortunately, new technologies are emerging to meet these challenges.
69
270579
4375
К счастью, для преодоления этих трудностей разрабатывают новые технологии.
04:34
Emission control systems can capture pollutants,
70
274954
3250
Системы контроля за выбросами могут задерживать загрязнения,
04:38
and electromagnetic monitoring can help detect seismic risks.
71
278204
4334
а электромагнитный контроль - помочь выявить сейсмические риски.
04:42
We're also uncovering entirely new sources of geothermal energy,
72
282746
4708
Мы также открываем совершенно новые источники геотермальной энергии,
04:47
like pockets of magma in mid-ocean volcanoes.
73
287621
3625
такие как очаги магмы срединно-океанических вулканов .
04:51
So if we can safely and responsibly tap into the heat sustaining our planet,
74
291454
5209
Если мы сможем безопасно и ответственно задействовать источники тепла,
поддерживающего нашу планету,
04:56
we might be able to sustain humanity as well.
75
296663
3041
мы сможем обеспечить им всё человечество.
Об этом сайте

Этот сайт познакомит вас с видеороликами YouTube, полезными для изучения английского языка. Вы увидите уроки английского языка, преподаваемые высококлассными учителями со всего мира. Дважды щелкните по английским субтитрам, отображаемым на каждой странице видео, чтобы воспроизвести видео оттуда. Субтитры прокручиваются синхронно с воспроизведением видео. Если у вас есть какие-либо комментарии или пожелания, пожалуйста, свяжитесь с нами, используя эту контактную форму.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7