Termin „geotermalny przepływ ciepła” odnosi się do energii cieplnej, która stale rozprasza się ze swoich źródeł w ziemi na powierzchnię, zarówno przez konwekcję jak i przewodzenie. Ciepło geotermalne jest siłą napędową wielu wieloskalowych procesów geologicznych zachodzących w skorupie ziemskiej, np. tektoniki płyt. Jest ono również siłą napędową reakcji chemicznych, takich jak termiczna degradacja materii organicznej, która prowadzi do powstawania węglowodorów (ropy naftowej i gazu ziemnego). Wewnętrzna temperatura Ziemi wzrasta wraz z głębokością. W pobliżu powierzchni, średni gradient geotermiczny jest względnie stały i wynosi średnio 30 K na każdy kilometr głębokości. Istnieją jednak miejsca, gdzie może on być wyższy, np. wzdłuż grzbietów śródoceanicznych lub pióropuszy płaszczowych.
Jak określa się przepływ ciepła?
Mimo że pomiary przepływu ciepła nazywane są pomiarami przepływu ciepła, sam przepływ ciepła nie jest mierzony bezpośrednio. Opierając się na założeniu, że przewodzenie ciepła jest dominującym procesem transportowym w skorupie ziemskiej, a przepływ ciepła następuje w kierunku malejącej temperatury, przepływ ciepła można obliczyć jako iloczyn pionowego gradientu termicznego i przewodności cieplnej (prawo Fouriera). Jeśli jednak zaangażowane są inne mechanizmy, takie jak adwekcja ciepła (na przykład procesy przepływu płynów), transport ciepła może charakteryzować się nieliniowymi gradientami termicznymi i zachodzić również w poziomie.
Jakie jest zastosowanie pomiarów przepływu ciepła?
W dziedzinie geologii naftowej pomiary przepływu ciepła są niezbędne w poszukiwaniu nowych złóż ropy naftowej i gazu ziemnego, ponieważ dostarczają krytycznych ograniczeń dla modelowania basenów sedymentacyjnych i pomagają w obliczeniach dojrzałości termicznej. Pomiary przepływu ciepła umożliwiają również analizę stabilności złóż hydratów gazowych.
Rozkwit rynku morskiej energii wiatrowej otworzył nowe pole działania dla pomiarów przepływu ciepła, ponieważ w szczególności wartości przewodności cieplnej dostarczają użytecznych informacji do oszacowania mechanizmów rozpraszania energii cieplnej, a także wpływu kabli energetycznych na środowisko.
Zapoznaj się z naszymi broszurami, aby uzyskać szczegółowe informacje:
.