地熱能是源於地核一種固有的自然現象，自地核45億年前形成以來就產生了。在地球表面以下1800英里(2900公里)處，地核在巨大的引力、摩擦以及鉀-40和釷-232的放射性衰變作用下，達到了驚人的溫度，約9,392華氏度(5,200攝氏度)。地球的溫度隨著深度的增加而上升，增溫率約為每77英尺深度1°F。這就是所說地溫梯度，世界上大部分地區都是如此。
這些熱能通過稱為對流的過程在地球上傳播，這種過程發生在地球的液體外核和固體地幔之間，並通過地球表面的板塊傳導。因此，地核產生的熱能在地球表面自然地顯示出來。根據地理位置和特定條件，地熱能可以表現為火山、噴氣孔和間歇泉。
1 火山
火山是地熱能源自然顯示的最突出的例子。它們是非常複雜的地質構造，自地球幾十億年前形成以來就從地球上升起。在地球的一生中，有數百萬座活火山。然而，今天陸地上大約有1500座活火山，溫度在1200°F到2200°F(650°C到1200°C)之間。還有更多的火山被淹沒在海洋中，儘管目前被淹沒的數量尚不清楚。
——離散板塊邊界
火山構造形成的方式有很多。第一種發生在離散板塊邊界。這通常發生在大陸裂谷和中洋脊。當兩個構造板塊從中心(稱為「離散邊緣」)分離時，在地幔上部產生的岩漿向上流動，填補了這個空白。岩漿本身是否強行到達地表導致板塊分離，或者只是在板塊移動時填補了空隙，這仍然是有爭議的。儘管如此，離散板塊運動和岩漿儲的結合導致了地表的火山。
——匯聚板塊邊界
第二種發生在匯聚板塊邊界(通常是俯衝帶)。當一個海洋板塊潛入另一個海洋板塊或大陸板塊之下時，由於兩個板塊之間發生的摩擦，向下的板塊變得更熱，並導致岩漿的產生。由於揮發物(主要是水)向上推入地幔，這變得更加有效。從而降低了地幔的熔點，產生了更多的岩漿。在這個過程中，許多水下火山會出現。
——熱點
第三種是通過熱點地區。岩漿熱點的起源還不是很清楚，需要更多的研究。然而，人們一致認為，地核的地熱能加熱了上地幔，導致其在約62英里(100公里)深處部分融化。這些熱點地區的發生獨立於任何構造板塊的運動，當它們上面的板塊移動時，它們創造了許多火山構造。
2 地熱能源
火山系統和地熱能在全球都很豐富，是一種可再生能源。大多數人認為風力渦輪機、水電和太陽能是替代能源，然而地球的地熱能源也可以達到這個目的。地熱能作為一種可再生能源，在世界範圍內有許多實例和應用。地熱能是供暖/製冷和發電的優良資源。
——地熱用於供暖/製冷
在世界上大多數地方，低溫地熱能源作為家庭、溫室和許多工業過程的直接供暖來源。低溫地熱能來自302°F(150°C)左右的熱囊，這些熱囊通常在地表以下幾米的地方。這種類型的地熱能源是人類文化的核心部分，可以追溯到數千年前。考古證據顯示，美國原住民成群結隊地聚集在自然形成的溫泉周圍休息和恢復。英國巴斯鎮是最著名的溫泉療養地之一，建於公元60年，由羅馬征服者建造。即使在今天，法國Chaudes Aigues的溫泉從14世紀開始就為家庭和企業提供能源和熱能。中國利用地熱歷史悠久，至少在秦漢之前，就知道利用地熱來洗浴了。
地熱熱泵是利用地球熱量作為能源的另一個例子。這些泵需要鑽到大約10到300英尺(3到90米)深。與大多數石油和天然氣井相比，這是相當淺的。在寒冷的季節，水和其他液體吸收地熱，並將其向上輸送到房屋、建築物或工廠，並通過管道系統釋放熱量。另一方面，在夏天，熱泵中的水和液體加熱，然後將這些熱量輸送到地下冷卻。從本質上講，地熱熱泵也可以作為天然的空調。
——地熱用於發電
地熱能也能發電。採用蒸汽發電廠和雙循環發電廠，將地熱能源轉化為電能，蒸汽發電廠利用地下天然的蒸汽囊; 通過管道系統輸送蒸汽可以用於為渦輪機提供燃料和發電。第一座干蒸汽發電廠建於1911年，位於義大利的Larderello，至今仍在為100多萬人提供電力。
雙循環發電廠使用水和沸點比水低的液態有機化合物。為了發電，水在地下加熱到225°F到360°F(107°-182°C)，然後在地面上循環。這些被加熱的水反過來加熱液態有機化合物，並產生蒸汽，然後通過渦輪機來發電。然後，水被運輸回地下，在那裡，它再次被地球加熱，循環重新開始。這一過程的一個著名例子發生在美國內華達州的beowwawe地熱設施。這個設備使用的是一種叫做四氟乙烷的工業製冷劑，它的沸點比水低得多。這意味著它轉化為氣體需要更少的熱量，從而為渦輪機提供燃料並發電。
——地熱的優點和缺點
地球上的地熱能相當豐富，自數十億年前地球形成以來一直在不斷地產生。這種能源是可再生的，清潔的，在世界上幾乎任何地方都可以獲得。地熱發電廠也比其他發電廠緊湊得多。要產生1 GWh(1小時100萬千瓦的能量)，地熱發電廠使用的土地大約相當於404平方英里(1046平方公里)。要產生同樣的電量，風能需要1335平方英里(3458平方公里) 的土地，太陽能光伏中心需要3237平方英里(8384平方公里) 的土地，燃煤電廠需要3642平方英里(9433平方公里) 的土地。
然而，地熱能源並非沒有缺點。如果提取熱量的速度快於補充熱量的速度，大多數熱囊和熱井最終將冷卻。此外，還會產生少量的溫室氣體。向地球注入高壓水流與輕微的地震活動有關，但不太可能引起地震。建造發電廠或熱泵的初始成本也非常昂貴，大多數國家既負擔不起，也沒有適當的基礎設施來支持這些項目。
——地熱未來前景
地熱能源以各種形式存在於地球的各個角落: 火山、噴氣孔和間歇泉。紐西蘭人使用天然間歇泉和蒸汽噴口來為他們的家、溫室和農場供暖。在冰島，來自活躍火山的熔岩和岩漿資源為該國近90%的人口供暖。美國是地熱能源使用的領先國家，每年產生驚人的150億千瓦時或相當於燃燒2500萬桶石油。中國是直接利用地熱最多的國家，地熱供暖和製冷裝機在世界處在領先地位。隨著幾十年的過去和技術的進步，地熱技術的成本正在下降，因為它變得更加高效。這使得在不久的將來，它在經濟和物流上對許多個人、公司和國家都是可行的。
資料來源：https://www.worldatlas.com/volcanoes/natural-displays-of-volcanic-and-geothermal-energy.html