|
کدخبر: 138147

خشک‌سالی می‌تواند چرخه ژئوترمال کشور را متوقف کند

نقش بحران آب در چرخه منابع ژئوترمال

یکی از منابع پاک و تجدیدپذیر کشور، آب‌هایی هستند که پس از نفوذ به اعماق زمین و قرارگرفتن در مجاورت سنگ‌های آتشفشانی، داغ شده و به سیالات پرانرژی به نام «ژئوترمال» تبدیل می‌شوند. آب‌های ژئوترمال کاربردهای متعددی در صنایع گردشگری، تولید نیروی برق، پرورش آبزیان، گرمایش مناطق مسکونی و گلخانه‌ها دارند که به دلیل ارزان‌بودن و انس با محیط‌زیست، مورد توجه کشورهای توسعه‌یافته قرار گرفته‌اند. از نظر زمین‌شناسی، شکل‌گیری این منابع به سه عامل بارش‌های جوی، نفوذپذیری سنگ‌ها و وجود آتشفشان‌های جوان بستگی دارد. بنابراین در مناطقی که از بارش کافی برخوردارند، چنانچه درز و گسل‌ها و فعالیت‌های آتشفشانی جوان برای چرخش آب و تأمین گرما وجود داشته باشند، می‌توان به وجود ذخایر ژئوترمال امیدوار بود. در حوزه‌های کوهستانی که بارش‌های جوی فراوانی را تجربه می‌کنند، احتمال پیدایش این ذخایر بیش از مناطق خشک بیابانی است. همچنین در یک دوره خشک‌سالی که عمدتا با کاهش نزولات جوی همراه است، حجم آب‌های سطحی کاهش یافته و رطوبت خاک به‌سرعت از دست می‌رود. در این حالت، چرخه آب ژئوترمال دچار نقص هیدرولوژیکی شده و منابع آبی آن به مرور کاهش می‌یابند. از نقطه‌نظر ایزوتوپ، اغلب آب‌های ژئوترمال حاوی اتم‌های سبک هیدروژن و اکسیژن بوده و مستقیما توسط آب‌های جوی تأمین می‌شوند؛ یعنی کاهش تدریجی نزولات، موجب کاهش حجم سفره‌های آب زیرزمینی شده و در درازمدت، منابع آب ژرف و ژئوترمال را تهدید می‌کند. از نظر جغرافیایی، مناطقی که مشخص به اختلال چرخه سیال هستند، با افت رطوبت خاک و کاهش سطح ایستايی آب‌های زیرزمینی همراه هستند. در چنین مناطقی، احتمال کاهش سطح آب‌های ژرف و توقف کامل چرخه ژئوترمال دور از انتظار نیست! تحقیقاتی که ازسوي متخصصان علوم زمین انجام شده، بیانگر این واقعیت است که نفوذپذیری سنگ‌ها، نقش مؤثری در هدایت آب‌های سطحی به اعماق زمین داشته و افزایش آن موجب پایداری و احیای چرخه‌های ژئوترمال می‌شود. بنابراین با طولانی‌شدن دوره خشک‌سالی، اختلالاتی در چرخه‌های ژئوترمال به‌وجود می‌آید که در کنار عوامل صنعتی و کشاورزی، از حجم ذخایر ژئوترمال و قدرت تجدیدپذیری آنها می‌کاهد. ازاین‌رو، بحران آب علاوه بر مشکلات زیستی و بوم‌شناختی، یک تهدید جدی و پنهان برای منابع ژئوترمال کشور است. اغلب منابع آب زیرزمینی که در مجاورت قلل آتشفشانی قرار دارند (مثل سهند، سبلان و دماوند)، از نوع نیمه‌عمیق بوده و بیش از آب‌های ژرف، تحت‌تأثیر پدیده خشک‌سالی هستند. بنابراین با ادامه خشک‌سالی و ضعف مدیریت منابع آب سطحی، چرخه ژئوترمال کشور دچار خسارت‌های بازگشت‌ناپذیر خواهد شد که شانس بهره‌برداری از انرژی پاک را از نسل آینده می‌رباید! درحال‌حاضر، نیروگاه حرارتی مشکین‌شهر، تنها کارخانه تولید برق از منابع ژئوترمال است که همه انرژی حرارتی خود را از آب‌های گرم آتشفشان سبلان تأمین می‌کند. این نیروگاه از چندین چاه تزریق برخوردار است که وظیفه آنها انتقال آب‌های سطحی به اعماق زمین است. آب موجود در چاه تزریق پس از نزدیک‌شدن به تنوره‌ آتشفشان، داغ شده و از طریق یک یا چند چاه بهره‌برداری، مجددا به سطح زمین هدایت می‌شود تا بعد از ورود به سامانه سیکل ترکیبی و کنترل فشار سیال، در دسترس توربین‌های بخار (مولد برق) قرار گیرد.

* گروه زمین‌شناسی دانشگاه پیام‌نور

یکی از منابع پاک و تجدیدپذیر کشور، آب‌هایی هستند که پس از نفوذ به اعماق زمین و قرارگرفتن در مجاورت سنگ‌های آتشفشانی، داغ شده و به سیالات پرانرژی به نام «ژئوترمال» تبدیل می‌شوند. آب‌های ژئوترمال کاربردهای متعددی در صنایع گردشگری، تولید نیروی برق، پرورش آبزیان، گرمایش مناطق مسکونی و گلخانه‌ها دارند که به دلیل ارزان‌بودن و انس با محیط‌زیست، مورد توجه کشورهای توسعه‌یافته قرار گرفته‌اند. از نظر زمین‌شناسی، شکل‌گیری این منابع به سه عامل بارش‌های جوی، نفوذپذیری سنگ‌ها و وجود آتشفشان‌های جوان بستگی دارد. بنابراین در مناطقی که از بارش کافی برخوردارند، چنانچه درز و گسل‌ها و فعالیت‌های آتشفشانی جوان برای چرخش آب و تأمین گرما وجود داشته باشند، می‌توان به وجود ذخایر ژئوترمال امیدوار بود. در حوزه‌های کوهستانی که بارش‌های جوی فراوانی را تجربه می‌کنند، احتمال پیدایش این ذخایر بیش از مناطق خشک بیابانی است. همچنین در یک دوره خشک‌سالی که عمدتا با کاهش نزولات جوی همراه است، حجم آب‌های سطحی کاهش یافته و رطوبت خاک به‌سرعت از دست می‌رود. در این حالت، چرخه آب ژئوترمال دچار نقص هیدرولوژیکی شده و منابع آبی آن به مرور کاهش می‌یابند. از نقطه‌نظر ایزوتوپ، اغلب آب‌های ژئوترمال حاوی اتم‌های سبک هیدروژن و اکسیژن بوده و مستقیما توسط آب‌های جوی تأمین می‌شوند؛ یعنی کاهش تدریجی نزولات، موجب کاهش حجم سفره‌های آب زیرزمینی شده و در درازمدت، منابع آب ژرف و ژئوترمال را تهدید می‌کند. از نظر جغرافیایی، مناطقی که مشخص به اختلال چرخه سیال هستند، با افت رطوبت خاک و کاهش سطح ایستايی آب‌های زیرزمینی همراه هستند. در چنین مناطقی، احتمال کاهش سطح آب‌های ژرف و توقف کامل چرخه ژئوترمال دور از انتظار نیست! تحقیقاتی که ازسوي متخصصان علوم زمین انجام شده، بیانگر این واقعیت است که نفوذپذیری سنگ‌ها، نقش مؤثری در هدایت آب‌های سطحی به اعماق زمین داشته و افزایش آن موجب پایداری و احیای چرخه‌های ژئوترمال می‌شود. بنابراین با طولانی‌شدن دوره خشک‌سالی، اختلالاتی در چرخه‌های ژئوترمال به‌وجود می‌آید که در کنار عوامل صنعتی و کشاورزی، از حجم ذخایر ژئوترمال و قدرت تجدیدپذیری آنها می‌کاهد. ازاین‌رو، بحران آب علاوه بر مشکلات زیستی و بوم‌شناختی، یک تهدید جدی و پنهان برای منابع ژئوترمال کشور است. اغلب منابع آب زیرزمینی که در مجاورت قلل آتشفشانی قرار دارند (مثل سهند، سبلان و دماوند)، از نوع نیمه‌عمیق بوده و بیش از آب‌های ژرف، تحت‌تأثیر پدیده خشک‌سالی هستند. بنابراین با ادامه خشک‌سالی و ضعف مدیریت منابع آب سطحی، چرخه ژئوترمال کشور دچار خسارت‌های بازگشت‌ناپذیر خواهد شد که شانس بهره‌برداری از انرژی پاک را از نسل آینده می‌رباید! درحال‌حاضر، نیروگاه حرارتی مشکین‌شهر، تنها کارخانه تولید برق از منابع ژئوترمال است که همه انرژی حرارتی خود را از آب‌های گرم آتشفشان سبلان تأمین می‌کند. این نیروگاه از چندین چاه تزریق برخوردار است که وظیفه آنها انتقال آب‌های سطحی به اعماق زمین است. آب موجود در چاه تزریق پس از نزدیک‌شدن به تنوره‌ آتشفشان، داغ شده و از طریق یک یا چند چاه بهره‌برداری، مجددا به سطح زمین هدایت می‌شود تا بعد از ورود به سامانه سیکل ترکیبی و کنترل فشار سیال، در دسترس توربین‌های بخار (مولد برق) قرار گیرد.

* گروه زمین‌شناسی دانشگاه پیام‌نور