انرژی زمین گرمایی فرصت آینده ایران

با تحریم‌های نفتی دولت ترامپ که از سال 1397 علیه ایران اعمال شد، مشخص شد که ایران برای تامین انرژی باید روی منابعی غیر از نفت برای نیازهای برق و اقتصادی خود تکیه کند. مشخص شده است که انرژی زمین گرمایی به عنوان یک منبع جدید بالقوه انرژی در ایران است.  نفت برای دهه‌ها جزو منبع اصلی تامین انرژی ایران بوده است. این کشور بیش از 208 میلیارد بشکه ذخایر نفت خام اثبات شده دارد که زیربنای تولید سالانه حدود 2.3 میلیون بشکه در روز تا سال 2019/1398 بوده است. با افزایش رشد سالانه تولید ناخالص داخلی از کمتر از 6 درصد در سال 2006 به بیش از 12 درصد در سال 2016 و با افزایش 40 درصدی مصرف انرژی اولیه در این دوره انرژی مورد نیاز تامین شد و البته از طریق مصرف ناقص سوخت در خودروها، کارخانه‌ها و نیروگاه‌ها به صورت آلودگی شدید هوا که منجر به بیماری‌های مختلف در شهرورندان ایرانی شده، هزینه سنگین آن پرداخت شده است.  اتکا به نفت هم نماد ترکیب انرژی نامتعادل و هم منشا عدم توجه جدی به انرژی پاک در ایران بوده است. گاز طبیعی و نفت 98 درصد از کل مصرف انرژی اولیه ایران در سال 2018 را به خود اختصاص دادند. نیروگاه‌های سوخت فسیلی ظرفیت کل تولید انرژی بیش از 60 هزار مگاوات را در سال 2014 داشتند که اکثریت قریب به اتفاق کل انرژی کشور است. ظرفیت برق حدود 75 هزار مگاوات است. تنوع بخشیدن به ترکیب انرژی کشور، با مطالعه‌ منابع انرژی‌ها پاک و تجدیدپذیر از دهه پنجاه خورشیدی آغاز شده است. ایران جغرافیای فیزیکی لازم برای ساخت انرژی‌های زمین گرمایی دارد، به نحوی که حدود 9 درصد از زمین‌های ایران می‌تواند محل سخت نیروگاه‌های زمین گرمایی باشد. وزارت نیرو 10 «منطقه با پتانسیل زمین گرمایی بالا» را در سراسر کشور شناسایی کرد.  برخلاف واحدهای حرارتی که سوخت‌های فسیلی را می‌سوزانند، نیروگاه‌های زمین گرمایی انتشار دی‌اکسیدکربن کمی دارند.  

انتشار دی اکسیدکربن از نیروگاه‌های زمین گرمایی کمتر از 5 درصد از نیروگاه‌های معمولی زغال‌سنگ است. تا سال 2015، ظرفیت انرژی زمین گرمایی در سراسر جهان به 13 گیگاوات رسید که 28 درصد آن در ایالات متحده نصب شده است. ترکیه، یکی از کشورهای پیشرو در منطقه در صنعت زمین گرمایی، در حال برنامه‌ریزی برای افزایش ظرفیت نصب شده خود تا سال 2023 به 2.5 گیگاوات است.
بررسی تغییرات دمای سطح زمین در اطراف آتشفشان دماوند و مطالعه ناهنجاری حرارتی مرتبط با فعالیت زمین گرمایی مناطق ناهنجار حرارتی رابطه فضایی نزدیک با گسل‌ها، چشمه‌های آب گرم، سنگ‌شناسی، تغییرات هیدروترمال، مناطق تغییر شکل فعال و داده‌های جریان حرارت بالا زیرسطحی نشان داده است. نواحی ناهنجاری حرارتی مربوط به فعالیت زمین گرمایی، اوج حرارتی در سال 1386 نشان داد که در آن خروج دود و لرزه‌خیزی بالاتر در محدوده قله دماوند از سوی نگارنده بررسی شد. استان تهران و البرز براساس سرشماری سال ۹۵ حدود ۱۶ میلیون نفر و استان مازندران حدود ۵ میلیون نفر جمعیت دارد، بنابراین می‌توان برآورد کرد حدود ۲۲ میلیون نفر در نزدیکی یا شعاع ۱۰۰ کیلومتری این آتشفشان به عنوان مهم‌ترین آتشفشان کشور زندگی می‌کنند. با توجه به وجود مخزن ۴۰۰ کیلومتر مربعی گدازه در دماوند اگر حفاری صورت بگیرد، می‌تواند برق منطقه دشت هراز را با ۱۰۰ هزار نفر جمعیت تامین کند.
نیروی زمین گرمایی دست‌کم از سال 1979 یک محرک مهم برای دمای جهانی بوده است. این بر اساس توانایی اثبات شده انرژی زمین گرمایی برای افزایش همرفت گرمایی در پوسته و همچنین اثر بر اتمسفر است. گرمای زمین گرمایی می‌تواند همرفت گرمایی را تحریک کند و به صورت سازوکار مهم انتقال گرمای اقیانوس به اتمسفر پوشاننده زمین عمل کند. 
اولین نیروگاه زمین‌ گرمایی مشکین‌شهر در استان اردبیل با ظرفیت تولید ۵۵ مگاوات آماده بهره‌برداری است. در این نیروگاه آب از طریق لوله به زیر زمین تزریق می‌شود و با گرمای ۲۵۰ تا ۵۰۰ درجه، آب به بخار تبدیل شد و سپس این بخار به سطح زمین آمده و توربین بخار را به گردش درمی‌آورد.
پیش‌بینی می‌شود که تعداد کلانشهرها در جهان تا سال 2030 از 33 به 43 افزایش یابد. افزایش تقاضای انرژی، به موازات رشد جمعیت و تغییرات آب و هوایی، نیازمند سرمایه‌گذاری فوری در انرژی‌های پایدار است. پایگاه بالقوه منابع زمین گرمایی برای پوشش تقاضای برق مسکونی برای کلانشهر‌ها مهم دنیا بر اساس جمعیت کنونی‌شان کافی است و حتی بیش از میزان مورد نیاز کنونی‌شان است. انرژی زمین گرمایی، یک منبع مهم انرژی پاک مستقل از شرایط اقلیمی می‌تواند به‌طور قابل توجهی به نیازهای انرژی، بهبود کیفیت هوا و کربن‌زدایی کلانشهرهای جهان کمک کند. 
دولت‌ها و مردم در مورد مزایای زمین گرمایی باید آموزش ببینند. علاوه بر این، این سیاست‌های انرژی همراه با سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه برای اطمینان از ادغام موفقیت‌آمیز زمین گرمایی در ترکیب تامین انرژی آینده مورد نیاز است.

دکتر مهدی زارع

عضو وابسته فرهنگستان علوم و استاد پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله