Энергия
Извержение вулкана Гриндавик – как можно использовать такие мощные географические факторы?
Securities.io не является инвестиционным консультантом и не является инвестиционным, финансовым или торговым советом. Securities.io не рекомендует вам покупать, продавать или хранить какие-либо ценные бумаги. Проведите собственную комплексную проверку и проконсультируйтесь с финансовым консультантом, прежде чем принимать какие-либо инвестиционные решения.

18 декабря на исландском полуострове Рейкьянес произошло еще одно извержение вулкана, четвертое за три года. Этот вулкан извергся в самом густонаселенном регионе страны, фонтаны лавы взметнулись в воздух, а сияние было видно за много миль в центре столицы Рейкьявика. Это также было недалеко от электростанции Сварценги и города Гриндавик, который был эвакуирован в прошлом месяце из-за повышенной сейсмической активности.
Последнее извержение страны в вулканической саге было отмечено несколькими сильными землетрясениями и подземными толчками в качестве предвестников. Затем, всего через два часа, вулкан извергся, высвободив лаву со скоростью в десять раз большей в секунду по сравнению с любым из трех предыдущих периодов своего пика. Инцидент привел к тому, что за считанные минуты трещина растянулась на 2.5 мили в длину.
Юго-западная полоса земли находилась в состоянии покоя на протяжении тысячелетий, однако недавно в этом районе был зафиксирован всплеск активности.
«В контексте последних трех лет на полуострове Рейкьянес это просто ошеломляет».
– заметил в интервью Том Уиндер, сейсмолог-вулканолог из Исландского университета.
Предыдущие три извержения произошли в 2021, 2022 годах, а затем еще раз этим летом. Последний случай такой быстрой последовательности извержений произошел в начале 13 века, что объясняет повышенное внимание, которое уделяется этим недавним событиям. Примечательно, что все четыре из этих недавних извержений носили трещинный тип, характеризующийся выходом лавы через новые трещины в земной коре в непредсказуемых местах.
Это последнее извержение привлекло международное внимание, особенно из-за возможности появления еще одного облака пепла, нарушающего авиасообщение, что напоминает извержение Эйяфьятлайокудля в 2010 году. Это событие было относительно небольшим и несмертельным. Однако на этот раз значительное образование пепла считалось крайне маловероятным, поскольку магма не закачивалась под ледяной покров.
Интересно, что интенсивность извержения снизилась всего за день до его начала. Первоначально казалось, что оно просуществует недолго, но эксперты предполагают, что оно может продолжать испускать лаву с постоянной, хотя и скромной скоростью, в течение нескольких месяцев.
Действительно, Ирландия знакома с вулканической активностью: здесь насчитывается около 130 вулканов. Это связано с тем, что Исландия расположена по обе стороны Евразийской и Североамериканской тектонических плит, разделенных срединно-океаническим хребтом, источающим магму. Хотя извержения вулканов в Исландии происходят примерно каждые четыре-пять лет, их время непредсказуемо. Некоторые ученые также полагают, что Катла, самый известный вулкан страны, пять раз извергавшийся с 1721 года, может вскоре извергнуться, поскольку на него не повлияла недавняя сейсмическая активность.
Использование вулканов в наших интересах
Итак, как мы увидели, Исландия – один из самых вулканически активных регионов нашей планеты. Но что такое вулканы? Это отверстия, из которых лава, небольшие камни и пар извергаются на поверхность Земли. Они могут находиться как на суше, так и в океане, когда извергается материал, которым может быть пепел, жидкая порода или газы, значительно более горячие, чем окружающая среда.
По данным НАСАПодъем жидкой породы или магмы происходит, когда тектонические плиты отходят друг от друга или навстречу друг другу. Другой способ, которым это происходит, — когда магма поднимается в горячих точках. Между тем тип вулкана зависит от вязкости магмы, ее состава, количества газа в ней и способа достижения ею поверхности.
Эти геологические архитекторы на самом деле занимают более 80% поверхности Земли. Около 1,500 вулканов считаются потенциально активными, причем более 10% из них расположены на территории США.
Извержения вулканов таят в себе множество опасностей, включая уничтожение населения и захоронение городов. Однако не вся вулканическая активность вредна. Вулканы ответственны за создание плодородной почвы для сельское хозяйство и многие минеральные ресурсы, такие как золото, серебро, никель, медь и свинец. Но это еще не все, поэтому давайте рассмотрим некоторые известные и чрезвычайно полезные способы использования вулканической деятельности.
Производство геотермальной энергии
Широкая доступность вулканов делает их отличным источником зеленой энергии. Чтобы использовать геотермальную энергию вулканов, устанавливаются системы, которые собирают вулканическое тепло под землей и передают его по трубам для обогрева или охлаждения помещения.
Другой способ сделать это — пробурить землю вблизи областей с высокой температурой, чтобы пропустить воду через эти области и создать пар, который вращает турбины и производит электричество. Эта возобновляемая энергия, созданная с использованием тепла земной коры, предлагает преимущества высокой мощности, надежности и устойчивости.
Многие страны, такие как Новая Зеландия, Филиппины, Коста-Рика и Исландия, а также такие штаты, как Калифорния, Гавайи и Юта в США, используют геотермальная энергия, полученная в результате вулканической активности для общего производства электроэнергии.
В Кении геотермальная энергия обеспечивает 51% электроснабжения страны. Между тем, Сальвадор использует этот источник энергии для конкретных приложений, таких как майнинг биткойнов.
С коммерческой точки зрения такие компании, как Ormat Technologies, предоставляют экологически чистые и надежные решения на основе геотермальной энергии. В 2021 году компания заключила контракт на проектирование, закупки и строительство (EPC) для проекта геотермальной электростанции мощностью 30 МВт на Аляске недалеко от проектной площадки вулкана Макушин. Кроме того, Volcano Energy и Luxor Technology Corporation запустили первый в Сальвадоре пул для майнинга биткойнов. питается от возобновляемой геотермальной энергии.
Сельское хозяйство
Вулканическая среда на самом деле может быть довольно хорошим местом для ведения сельского хозяйства. Эти почвы, образовавшиеся из вулканического пепла или других материалов, образовавшихся в результате взрывных извержений, известны как андисолы и чрезвычайно плодородны, поскольку эти отложения богаты минералами и питательными веществами, такими как магний и калий.
Итак, когда извергаются вулканы и повсюду распространяются камни и пепел, эти элементы высвобождаются, что изменяет состав почвы и образует чрезвычайно плодородные почвы. Это приводит к высокой урожайности и прибыльности ферм в дополнение к разнообразной сельскохозяйственной деятельности. Вот почему измельченная вулканическая порода используется для улучшения здоровья почвы с помощью метода, называемого усиленным выветриванием горных пород.
Согласно исследованию Опубликовано в журнале Earth's Future AGU, включение измельченных вулканических пород в поля может сыграть решающую роль в достижении планеты цели по удалению углерода, установленной Межправительственной группой экспертов по изменению климата (IPCC), и особенно многообещающе в теплых, влажных тропиках.
Туризм и отдых
Вулканические районы часто являются важными туристическими достопримечательностями, где популярны такие виды деятельности, как пешие прогулки, купание в горячих источниках, живописные красоты, изучение геологического наследия и наблюдение за геологическими образованиями. Это может стать значительным источником дохода для местных сообществ и способствовать развитию экономики стран. Одними из лучших мест для тех, кто хочет приблизиться к одним из крупнейших вулканов в мире, являются Фаградальсфьялль в Исландии, Кумбре Вьеха в Испании, Этна в Италии, Сакурадзима в Японии и Попокатепетль в Мексике.
Уникальные пейзажи, созданные вулканической деятельностью, привлекают посетителей со всего мира. Например, спящий вулкан Фудзи в Японии или потухший вулкан в Эдинбурге. Туристы, однако, должны знать о потенциальных опасностях для здоровья в таких средах, включая потоки лавы, пепел, оползни, сели и вулканические газы.
Недавно у местного туроператора «Исландия» резко возросло количество заказов на туры к вулканам. В интервьюВ компании рассказали, что несколько лет назад, с первым извержением рифтовой зоны Литли-Хрутур, они начали предлагать трансфер, а затем перешли к обзорным турам с посещением лавовых полей.
«Это как из сказки. Реакция была безумной. Отзывы отличные. Когда они видят вулкан, кто-то плачет, кто-то в полном шоке».
– Менеджер по работе с клиентами в Исландии Свала Магнусдоттир о впечатлениях от вулкана.
Научные Исследования
Вулканы предлагают ученым ценные исследовательские возможности, предоставляя уникальную информацию о геологических процессах, прогнозировании стихийных бедствий, а также о недрах Земли и науке. Исследователи изучают вулканические материалы, сейсмическую активность и процессы формирования Земли, что предлагает ценные образовательные ресурсы как для студентов, так и для исследователей.
Научная группа НАСА VERITAS является одним из таких примеров. Она изучает вулканическую Исландию, чтобы использовать ее в качестве замены другой планеты, Венеры, которая меньше Земли, но имеет сокрушительное атмосферное давление, облака, состоящие из серной кислоты, и очень высокую температуру поверхности, чтобы получить больше информации. внутрь. Исследователи также разрабатывают специализированное оборудование, такое как маломощная камера SO2 (диоксид серы) для мониторинга выбросов вулканов.
Такие организации, как Геологическая служба США (USGS), отслеживают и проводят исследования вулканов в США. Между тем, Гавайская вулканическая обсерватория (HVO), входящая в состав Геологической службы США, фокусируется на вулканической активности на Гавайях, особенно на Большом острове.
Другие организации включают Национальный институт геофизики и вулканологии Италии, Национальный институт геофизики и вулканологии (INGV), Институт физики Земли в Париже (IPGP) во Франции и Японское метеорологическое агентство (JMA), которое проводит исследования вулканической активности в Японии.
Добыча полезных ископаемых
Вулканические районы богаты ценными минералами, рудами и металлами, такими как сера, золото, серебро и медь. Например, действующие вулканы, такие как Этна в Италии, известны тем, что выделяют около 20 тонн меди и 10 кг золота в день в виде вулканических газов. Хотя извлечение металла из вулканического газа может оказаться невозможным, его можно добыть из горячих магматических рассолов, находящихся под спящими вулканами. Добыча этих ресурсов также стимулирует местную экономику и открывает возможности трудоустройства.
В сентябре анализ показало, что огромное количество металлического лития — от 20 до 40 миллионов тонн — присутствует в вулканическом кратере на границе Невады и Орегона. Учитывая, что США в основном зависят от импорта лития, который используется в аккумуляторных батареях в электромобилях, это имеет большое значение для страны.
Между тем, пару месяцев назад группа геологов из Университета Лестера разработала метод, который использует насыщение флюидами, чтобы предсказать, является ли регион вулкана потенциально хорошим местом для будущей добычи меди, важнейшего металла для перехода к зеленой энергетике.
Freeport-McMoRan, Barrick Gold Corporation, Newmont Corporation и Anglo-American — это глобальные горнодобывающие компании, которые работают в различных геологических условиях, включая районы с вулканической активностью.
Терапевтическое Использование
Хотя извержения вулканов могут иметь опасные последствия для людей, живущих рядом с ними, они также приносят пользу с медицинской точки зрения. Считается, что некоторые горячие источники и грязевые ванны вблизи вулканов обладают лечебными свойствами и используются для оздоровительных процедур.
Целебные свойства вулканических термальных источников стали частью спа- и оздоровительного туризма, привлекая людей, ищущих релаксации и пользы для здоровья.
Некоторые известные места, предлагающие эти услуги, включают Голубую лагуну в Исландии, спа-курорт The Springs в Коста-Рике, Памуккале в Турции, Роторуа в Новой Зеландии, горячие источники Бэйтоу на Тайване, Калистогу в Калифорнии, США и Хаконе в Японии.
Помимо терапевтических свойств, лечение вулканическими грязями используется для лечения ревматизма, а такие материалы, как вулканический пепел, также используются в качестве натуральных средств по уходу за кожей.
Пепел, образовавшийся в результате извержений вулканов, содержит множество минералов и других химических веществ, таких как кремнезем, сера, калий, натрий, кальций и магний, которые полезны для вашей кожи с точки зрения отшелушивания, детоксикации, поглощения излишков масла, улучшения кровообращения. и успокаивает раздраженную кожу. Эти минералы и другие микроэлементы дополнительно питают кожу, улучшают обновление клеток кожи и помогают сделать цвет лица более ярким и молодым.
Строительные материалы
Многие вулканические материалы широко используются в строительстве, особенно при производстве легких бетонных блоков. Сюда входит базальт, вулканическая порода, прочная и часто используемая в качестве щебня при строительстве асфальта и бетона.
В качестве абразивного материала используется пемза — легкая и пористая вулканическая порода. Вулканический пепел — еще один материал, используемый для производства пуццоланового цемента. Еще есть туф, разновидность горной породы, которая также используется в качестве строительного материала. Эти материалы являются натуральными и представляют собой экологически чистые варианты строительных материалов.
По мнению исследователей, ключом к способности бетона древних римлян простоять тысячелетия был вулканический пепел из района Поццуоли в Неаполитанском заливе.
Согласно исследованиямВулканические материалы при использовании в качестве добавок могут повысить стойкость цементных паст, строительных растворов и бетонов к замерзанию и оттаиванию. Если мы посмотрим на реальный пример, индонезийская компания Rebricks использует вулканический пепел и смешивает его с горными камнями, пластиковыми отходами и цементом, чтобы получить кирпич, который не содержит песка, как обычный.
Улавливание и хранение углерода
Деятельность по улавливанию и хранению углерода направлена на сокращение выбросов углекислого газа. Это предполагает улавливание выбросов CO2 у их источника, их транспортировку в место хранения и, наконец, хранение под землей, чтобы предотвратить их выброс в атмосферу с целью смягчения последствий изменения климата. Ранее в этом году ученые исследовали самые экстремальные, богатые CO2 среды Земли, чтобы найти вулканические микробы, способные совершить революцию в технологии улавливания углерода.
Продолжаются исследования по использованию базальтовых горных пород, преобладающих в вулканических районах, для улавливания и хранения углерода. Недавние исследования предполагают что применение базальтовой пыли на пахотных землях может эффективно улавливать углекислый газ из атмосферы в больших масштабах.
Интересно, более раннее исследование в этом году обнаружили, что потухший вулкан у побережья Португалии может хранить около 1.2–8.6 гигатонн CO2, что соответствует примерно 24–125 годам промышленных выбросов страны. Признавая этот потенциал, правительства проявляют интерес и инвестируют ресурсы. Например, правительство Великобритании наградил шотландских учёных Земли грант в размере 1 миллиона фунтов стерлингов на разработку инновационных методов количественного определения содержания CO2 в вулканических породах.
Космические исследования
Не только за вулканами ведется наблюдение из космоса, но и вулканические ландшафты на Земле используются для моделирования и изучения условий на других планетах, что помогает в освоении и исследованиях космоса, которые сопряжены с определенными опасностями и затратами.
Профессора Университета штата Айдахо изучают вулканы в восточной части равнины реки Снейк. По словам исследователей, эти вулканы имеют «тот же тип лавы и стиль извержения, что и вулканы на Луне и Марсе», и они ожидают, что их исследовательские методы будут использоваться астронавтами в будущих миссиях для изучения тех же сил перемен на Луне. и за его пределами.
Ранее в этом году ученые также обнаружили планету под названием LP 791-18d, которая, вероятно, покрыта вулканами и, как ожидается, позволит лучше понять, как вулканы со временем формируют планетарную среду.
Заключительные Мысли
Вулканы – это разломы земной коры. Они известны своей разрушительной силой, поскольку создают опасность уничтожения людей и вызывают проблемы со здоровьем, такие как инфекционные заболевания, респираторные заболевания, ожоги, падения и несчастные случаи. Однако, как мы видели, у извержений вулканов есть и обратная сторона.
Вулканическая активность дает плодородную почву, образование новых островов, доступность драгоценных камней, минералов и строительных материалов, создание горячих источников, производство геотермальной энергии и периодическое охлаждение планеты. Это означает, что вулканы необходимо тщательно изучать и правильно использовать их энергию, поскольку они могут быть чрезвычайно полезны для человечества.
Нажмите здесь, чтобы узнать о нашем будущем энергетическом балансе.