Мұхит, теңіз және термал сулардың энергетикалық ресурстары
Мұхиттарда су массасының толқындық қозғалысынан бөлінетін энергия шынында аса зор. Биіктігі 3 м толқын жағалаудың 1 м2 ауданына 90 кВт энергия әкеледі. Бірақ іс жүзінде бұл энергияны іске пайдалану үлкен күрделілік туындатады. Қазіргі уақытта құнының жоғары болуынан бұл энергия аз мөлшерде пайдаланылады.
Қазіргі уақытқа дейін орта және кіші (ұзындығы 10-нан 200 км дейін) өзендердің энергетикалық ресурстарын жеткіліксіз пайдаланылуда. Бұрын тек кіші және орта өзендер энергия алудың маңызды көзі болған. Өзендердегі кіші плотиналар өзендер мен оған жақын территориялардың гидрологиялық режимін үйлесімді етеді. Мұны табиғатты экологиялық пайдаланудың, табиғи үдерістерге жүмсақ араласудың мысалы ретінде қарастыруға болады. Кіші өзендерге салынған су қоймасы суды әдетте кемерінен асырмайды. Мұндай су қоймасы өзен суының тербелісін тоқтатып, жерасты суының деңгейін тұрақтандырады. Бұл судың және оны қоршаған экожүйенің өнімі мен тұрақтылығына қолайлы.
Әр түрлі тереңдікте мұхит суларының температура айырмашылығын энергия алу үшін пайдалануға болады. Жылы ағыстарда, мысалы, Гольфстримде, олардың температурасы 20°С. Соның негізіне сұйықтың температураның аз айырмашылығында қайнауы және жинақталуы алынған. Үстіңгі қабаттағы жылы су сұйықты буға айналдырып турбинды қозғалысқа келтіру үшін, ал тереңдіктегі суық су массасы — буды сұйыққа айналдыру үшін қажет. Осындай типті қондырғылар әзірге сынақ сатысында.
Геотермалді ресурстарды пайдалану мүмкіндігі болашағы зор. Бұл жағдайда жылу көзі -жер қойнауындағы ыстық су. Кейбір аймақтарда мұндай су жер бетіне гейзер түрінде шығып жатады (мысалы, Камчаткада). Геотермал энергиясын жылу түрінде, сол сияқты энергия алу үшін де пайдаланады.
Негізінен, термалді ыстық су көздеріне Қазақстан аймағы да мейлінше бай. Ертеректе зерттелген бірқатар жерасты суларының көзі ашылғаны белгілі. Олар Оңтүстік Қазақстан облысында — 800-1900, Жамбыл облысының аймағында «- 2200-2400, ал Қызылорда облысының кейбір жерлерінде 550-1500 тереңдікте кездеседі. Осы сулардың орташа температурасы 70-90° С шамасында болған. Сол сияқты, кезінде мұндай сулардың шипалық қасиеті анықталып, олардың негізінде сауықтыру, санаторий мекемелері болды. Тіпті олардың кейбіреулері осы кезге дейін жұмыс істеуде. Мәселен, Оңтүстік Қазақстан облысының Сарыағаш ауданының кейбір шаруашылықтары ыстық суды жылыжайларды жылытуға қолдануда. Кезінде Арал ауданынан 300 шақырым жерде, бұрынғы батыс теңіз жағалауында орналасқан Ауан балық зауытының маңында жерасты ыстық суының көзі шығып, ол суды адамдар емдік, шипалық қасиеті бар деп пайдаланып келгенін де білеміз. Осындай шипалы жерасты суы Арал қаласының нақ кіндігінен көп жыл бойы атқылап, кейін оның жабылып қалғанын қала халқы жақсы біледі. Ал кейінгі геологиялық барлау жұмыстары көрсеткендей, жерасты ыстық су көздері 3500 м тереңдікке дейін орналасқан. Оның жер бетіне шығардағы қызуы +90-120°С аралығындағы қоры отынның шартты түрдегі өлшемі бойынша 100 млрд т. Мұны елдегі мұнай, газ қорларын қосып есептегендегі көлемнен 10 есе көп. Демек, жерасты жылу көздерінің қоры Батыс Қазақстанда — 75,9 млрд т, Оңтүстік Қазақстанда -15,6 млрд т, Орталық Қазақстанда — 5,3 млрд т. Жоғары қысымды, ыстық су мен бу қоры Іле ойпатында, Сырдария, Ертіс, Шу, Сарысу, Келес өзендерінің аңғарларында, Маңғыстау-Үстірт, Зайсан аймақтарында көптеп кездеседі. Мамандардың мәлімдеуінше, егер жер қойнауын 3500 метрден әрі тереңдікте зерттейтін болса, бұл қорлардың көрсетілген көлемі еселеп ұлғаюы әбден мүмкін. Мына жайттың назарда болғаны жөн. Жалпы жер бетінен оның ішкі центріне қарай температурамен қысым мөлшері артатыны көрінеді. Міне, осыған сәйкес, Кеңес заманының ғалымы В.А. Магницкийдің деректері бойынша, жер бетінен бір шақырым тереңдіктегі қысым мөлшері 275 атмосфераға, ал 50 шақырымда -1300 атмосфераға, яғни, әрбір шаршы сантиметр ауданға түсетін салмақ 13 тоннаға тең екен. Сол сияқты, жер ядросының маңында қысым — 1,4 млн атмосфераға, ал оның нағыз центрінде 3,5 млн атмосфераға дейін жетеді. Мұндай қысымда түрған ядро қабаттарын түзетін әлгі заттардың қасиетін білу де қиын. Бұған қоса, жердің ішкі қабаттарының бойындағы температураның мөлшері де әр түрлі. Жер қыртысының төменгі, яғни, астыңғы деңгейіндегі температура кейбір жерде 600-700 градусқа дейін жетеді, ал ядро төңірегіндегі температура 4000-5000 градус шамасында деген болжам бар. Вулканологтардың зерттеулері бойынша, жерасты магманның көзі 50-100 шақырымдық тереңдікте жататынын да көрсетті. Демек, қазіргі сейсмологиялық белдеулердегі жер сілкінісі вулкандардың атқылауымен де қатар жүреді десек, артық айтқандық емес.
Жердің қатты қабаттарының жылуын пайдалану тәжірибелері де жүргізілуде. Бұндай жылуды жер қойнауына су жіберіп, соңынан термал су сияқты пайдалануға болады.
Қазірдің өзінде жеке қалалар немесе кәсіпорындар, мысалы, Исландияның астанасы Рейкьявик, геотермалды судың энергиясымен қамтамасыз етілуде. Ресейде геотермалды судың біраз ресурсы Камчаткада, бірақ олардың аз көлемі ғана пайдаланылады. Бұрынғы КСРО-да осы ресурстар түрінен тек шамамен 20 МВт электр энергиясы ғана өндірілген.
Терең жер қойнауының жылуын пайдаланудың артықшылығы ерекше. ГеоТЭС іс жүзінде сөнбейтін қазандықты пайдалана отырып ондаған жылдар жүмыс істей алады. Осылай алынған электр энергиясының өзіндік қүнын жылу және атом электр станцияларынан алынған энергиямен салыстыруға болады. Бұдан басқа ГеоТЭС қалдықтарымен ортаны ластамайды, экологиялық зиян келтірмейді. Қазіргі уақытта әлемнің көптеген елдерінде жер қойнауының жылу электр энергиясы өндіріс пен бөлмелерді, жылыжайды жылыту үшін пайдаланылады.
Геотермалді электр станциялары қондырғыларының іске қосылуы жағынан дәстүрлі ЖЭС-тен аз ғана ерекшелігі бар және ешқандай экологиялық салдары жоқ. Камчаткада геотермалді суы бар жердің тереңдігі 1200 м, температурасы 257° С. Осы аймақта анықталған жылу ресурсы жалпы қуаты 350-500 МВт болатын геотермалді электр станцияларының жүмысын қамтамасыз ете алар еді. Геотермалді электр станциялары Қазақстанда дамымаған.
Қолданылған әдебиеттер: Рыскиева Г.Ә., — Алматы: Өнеркәсіп экологиясы, 2011. -262 бет.
