Увы, мы не так хорошо знаем, что у нас под ногами.
Человек спускался в самую глубокую точку океана, обыденностью стали полеты в космос, но вот под землю мы забурились всего лишь на несколько километров. Самая глубокая скважина в мире, которую удалось прорыть – Кольская Сверхглубокая - была всего лишь 12262 метра.
Все наши знания о том, что находится в центре земли – хорошие теории, подкрепленные косвенными измерениями.
Согласное общепринятой теории, наша земля состоит из трех ключевых слоев: ядра в центре, коры сверху и мантии между ними.
- Кора, в зависимости от положения, может быть совсем тонкой (по меркам размеров Земли, конечно) – до 10 км под толщей океанов, или же достигать значений в 70-75 км на суше;
- Верхняя мантия (до 400 км в глубину) все еще считается твердой с очагами расплава, а нижняя мантия (от 650 до 2900 км в глубину), ведет себя как очень вязкая жидкость;
- Внешнее ядро – это жидкий слой толщиной более 2,2 тыс км, который состоит из железа и никеля, а внутреннее ядро – твердое, состоящее также из железа и никеля с примесями легких элементов.
Очевидно, что все данные по глубинам и температурам носят лишь приблизительный характер и могут отличаться от статьи к статье. Главное то, что даже если эти температуры и отличаются от предполагаемых, то все равно в недрах нашей планеты заключено много энергии.
Как показывает практика (мы же все-таки забурились на 12 километров), с каждым километром вглубь температура недр увеличивается в среднем на 30 градусов [1].
В некоторых регионах, где кора достаточно тонкая или где происходит активная тектоническая деятельность и магма из мантии поднимается наверх по разломам, эта температура может подниматься выше 150 градусов на достаточно небольших глубинах.
К сожалению, таких регионов на поверхности (!) Земли не так много:
- Камчатка,
- Исландия,
- районы на западе США и в Восточной Европе,
- несколько районов в Азии, Новой Зеландии и в восточной Африке.
При текущем развитии технологи извлечения и использования этих ресурсов, доступные запасы такой геотермальной энергии оцениваются в среднем в 440 тысяч ТВт ч. [2], что примерно в 2,5 раза покрывает текущую потребность человечества в энергии.
Таким образом, даже доступных геотермальных ресурсов нам теоретически хватит на ближайшее будущее. А как же обстоят дела с другими источниками первичной энергии? Узнаем в следующих статьях!
Источники:
[1] Jain S. Fundamentals of physical geology. Springer, 2013.
[2] Letcher TM. Future energy: improved, sustainable and clean options for our Planet. Elsevier Science, 2014.