انرژی حرارتی که در پوسته جامد زمین وجود دارد، انرژی گرمایی نامیده می شود. مرکز زمین منبع عظیمی از انرژی حرارتی است که به شکلهای گوناگون از جمله فوران های آتشفشانی، آبهای گرم و یا بواسطه خاصیت رسانایی به سطح آن هدایت می شوند. طظبق فرضیه های موجود، زمین توده ای آتشین بوده که بیش از 4 میلیارد سال پیش شکل گرفته و بتدریج به انجماد و سردی گراییده است و این سرد شدن همچنان نیز ادامه دارد.

در حال حاضر از انرژی زمین گرمایی در بسیاری از نقاط جهان و به صورتهای مختلف ،در سطح وسیعی استفاده می شود . محققین همزمان با بکارگیری تکنولوژی های قدیمی تامین انرژی، شیوههای جدید تامین انرژی را نیز به تکامل رسانیده اند. در آینده نیز تلاش برای توسعه آن، هم در زمینه کشف منابع انرژی و هم در زمینه انتقال تکنولوژی امری اساسی تلقی می شود. بهره برداری از انرژی زمین گرمایی،به عنوان یک منبع انرژی بالقوه در اعماق زمین، مستقل از شرایط جوی بوده و قابلیت جوابگویی به نیاز کنونی و آتی بشر را دارد.

نواحی که دارای پتانسیل انرژی زمین گرمایی می باشد منطبق بر مناطق آتشفضانی و زلزله خیز جهان هستند.

تاریخچه:

بشر مدتها است که از منابع انرژی گرمایی با درجه حرارتایین (چشمه های آبگرم) ، جهت استحمام و شستشو و همچنین مصارف درمانی استفاده میکند. اخیرا نیز از این انرژی در تامین گرمایش فضا گرمایش گلخانه ها، حوضچه های پرورش ماهی، استخرهای تفریحی، پیشگیری از یخ زدگی معابر در فصل سرما ، پمپهای حرارتی جهت تامین گرمایش و سرمایش ساختمانها و برخی از فرآیندهای صنعتی استفاده می شود. تولید برق با استفاده از منابع انرژی زمین گرمایی با درجه حرارت بالا نیز طی ده سال اخیر رشد قابل ملاحظه ای داشته است.

با مشاهده کوههای آتشفشان، بشر از دیر باز به این حقیقت رسیده بود که در اعماق زمین منبعیداغ وجود دارد. در فاصله زمانی بین قرنهای 16 و 17 میلادی که اولین چاههای زیر زمینی در اعماق چند صد متری حفر شد، این نتیجه حاصل شد که هر چه بطرف مرکز کره زمین نزدیکتر شویم دما افزایش می یابد به گونه ای که بطور طبیعی در ازای هر 100 متر افزایش عمق، 3 درجه سانتی گراد به دمای طبیعی زمین افزوده می شود.

نخستین اندازه گیری ها بوسیله دماسنج در سال 1740 و در معدنی نزدیک به ناحیه بلفورت در کشور فرانسه انجام شد. در سال 1870 با روشهای پیشرفته علمی نوع رفتار حرارتی زمین مورد مطالعه قرار گرفت.

نخستین تلاشها در لاردرلو (ایتالیا) در سال 1904 بریا تولید برق با استفاده از انرژی زمین گرمایی صورت گرفت و از ان زمان تا کنون فعالیتهای زیادی در سراسر دنیا صورت گرفته است که در فصول بعدی به تدریج آنها را بررسی خواهیم کرد.

ساخت نیروگاههای دو مداره باعث پیشرفتهای چشمگیری در تولید برق با استفاده از انرژی زمین گرمایی شده است و در حال حاضر با به تکامل رسیدن این تکنولوژی به طور تجاری از آبهای گرم زیر زمینی با درجه حرارت معمولی

( بیشتر از 100 درجه سانتیگراد) برق تولید می شود. در سالهای اخیر در زمینه پمپهای حرارتی گرمایی نیز پیشرفتهای قابل توجه ای صورت گرفته است. در طولانی مدت پیشرفت در ساخت تجهیزات مربوط به استخراج انرژی از سنگهای خشک و داغ، لایه های تحت فشار زمین و منابع گدازه ای می تواند امکان استفاده بیشتر از پتانسیل بالقوه انرژی زمین گرمایی را میسر سازد.

انرژی زمین گرمایی:

به طور کلی مناطقی از زمین که دارای سه ویژگی مهم زیر باشند می توانند دارای پتانسیل خوب جهت بهره برداری از انرژی زمین گرمایی باشند :

(1- منبع حرارتی 2- سیال حد واسط 3- محیط متخلخل)

1- مواد مذاب یا سنگهای داغ مجاور آنها (بعنوان منبع حرارتی) به گونه ای نزدیک به سطح زمین قرار گرفته باشند که موجب گرم شدن آبهای نفوذی شده و رد نتیجه با حفاری چاههای تولیدی می توان با استخراج سیال گرم به حرارت مطلوب رسید.

2- وجود آب برای انتقال حرارت منبع حرارتی به سطح زمین، آبهای ماگمایی و فسیل از جمله سیالات امنتقال دهنده حرارت در یک سیستم زمین گرمایی هستند.