https://frosthead.com

Az Izland szívében, a föld energiájának megújításához új módja van

2009 júniusában az Izland északkeleti részén található vulkáni szikla több ezer méterére unalmas fúró váratlanul beragadt. A kinyerés után a kutatók felfedezték, hogy egy üvegszerű, szilícium-dioxidban gazdag kőzetbe, úgynevezett riolitba borították. Megszilárdult magma; a fúró egy mágia zsebét nyitotta meg a föld mélyén, és a mágia lehűlt, és elakadta a fúrót.

Ez volt az izlandi mélyfúrási projekt első erőfeszítése, egy új típusú geotermikus erő geológiájának és megvalósíthatóságának feltárása egy mélyen a föld alatt található szuper meleg, szuperpréselt folyadék alapján. Most, több mint hét évvel később, megint megérkeznek, és egy hasonló fúrót még távolabb is kiterjesztenek az izlandi délnyugati oldalon lévő ritka Reykjanes-félsziget felszíne alá. Kevesebb, mint két héttel ezelőtt az IDDP-2 elérte a 3 640 méter mélységet, és ez lett a legmélyebb lyuk, amelyet Izlandon valaha fúrtak.

A magma leütése baleset volt - magyarázza Wilfred Elders, az IDDP egyik fő kutatója és a Riverside-i Kaliforniai Egyetem geológiai emeritus professzora. A berendezés sérülésein kívül az ország más részén történő újraindítás mellett érdekes betekintést adott a régió kőzetének típusába. Rövid ideig még energiát is előállított, és ez elsősorban a projekt végső célja.

"Ha be tudjuk bizonyítani a szuperkritikus folyadékok használatának idejét, ezt bárhol meg lehet tenni, ahol ilyen hőmérsékletekhez és nyomásokhoz fúrhatunk" - mondja Robert Zierenberg, a Davis-i Kaliforniai Egyetem geokémia professzora és egy másik fő kutató.

Tehát bizonyos módon az IDDP-2 a koncepció bizonyítéka. De ez egy nagy, körülbelül 15 millió dolláros költséggel, amelyet Izland legnagyobb energiavállalatai, valamint Izland Nemzeti Energiahivatal vezetnek, és együttműködve a nemzetközi egyetemekkel. A már 300 000 országot, amelyet már teljes egészében a geotermikus és a vízenergia hajt meg, alkalmasnak találta a hatékonyabb geotermikus energia kockázatának vállalására - az a fajta, amely idővel 24/7 kiegészítheti a szél- és a napenergia szakaszos működését.

A geotermikus, mondja Bill Glassley, a Davisi Kaliforniai Egyetem kaliforniai geotermikus energiaügyi szövetkezetének ügyvezetõ igazgatója, hogy tisztán, határozatlan ideig ellátja az egész világot.

A geotermikus energiát általában melegvíznek a mély kútból történő kinyerésével állítják elő, közvetlenül gőzzel vagy hőcserélőn keresztül, és turbina meghajtására használják. Minél magasabb a hőmérséklet, annál hatékonyabb a rendszer.

"A geotermikus energia viszonylag a közelmúltig az alacsonyan lógó gyümölcsökre koncentrálódott" - mondja Glassley, aki nem vett részt az IDDP-ben. "Az [IDDP] egy olyan előzetes erőfeszítés, amely arra irányul, hogy hozzáférjünk a sokkal magasabb hőmérsékleti erőforrásokhoz."

Az IDDP esetében ez nem csak a hőmérséklet. A fúrás mélyén a nyomás olyan magas, hogy a víz nem válhat gőzzé. Elég magas hőmérsékleti nyomáson - 378 Celsius fok és 220 bar - szuperkritikus folyadékká alakul, saját tulajdonságokkal és sokkal több energiával, mint a gőz.

"Modellezésünk azt jelzi, hogy a szuperkritikus folyadék előállítása azt jelenti, hogy olyan kútunk lenne, amely nagyságrenddel nagyobb energiát tudna termelni, mint egy hagyományos szubkritikus kút" - mondja Elders. Ez akár 50 megawatt lehet is, általában 50 000 ház energiateljesítményét írják le.

Amint a 8, 5 hüvelykes átmérőjű fúró eléri az 5000 méteres célmélységet, megtudja, vannak-e a szikla törései és a víz a szuperkritikus folyadék közvetlen kinyeréséhez szükséges, vagy kell-e szivattyúzni, egy ilyen folyamat óvatosan töréseket vezet be, amikor a viszonylag hideg víz felmelegszik. (Ez egyáltalán nem olyan, mint a töredezés, a kutatók gyorsan rámutatnak.)

Izland több okból is ideális otthona volt. Az energiaszolgáltatók hajlandóak kockáztatni egy olyan technológiát, amely nem fizet ki azonnal - mondja az idősek, és az ország már nyitott a megújuló energiaforrásokra, sőt még rá is támaszkodik ezekre. Földrajzilag a projektnek olyan helyre volt szüksége, ahol a vulkáni tevékenységek közelében fúrni tudtak, de (remélhetőleg) kerülni kell a tényleges magma megütését, amely, bár sok energiát tartalmaz, nem használható turbina működtetésére, és valószínűleg megrongálná a fúrni egyébként. Az előző erőfeszítések ellenére Izlandot viszonylag jól megfigyelték, és mivel a Közép-atlanti hegygerincen helyezkedik el, a fúrók által megkísérelni elérni a viszonylag közel a felszínhez vezető körülményeket.

Van egy maroknyi más hely, amelyek a jövőben megfelelő helyszíneket tudnak biztosítani - meglepő módon, más vulkánokkal és szeizmikus aktivitással rendelkező helyek mellett, például az USA nyugati része, Új-Zéland, Olaszország és a Kelet-afrikai Rift. De bár az ebben a fúrásban elért siker más országokat és vállalatokat biztosíthat a saját projektek elindításához szükséges bizalommal, még sok munkát kell elvégezni, mielőtt az energiatermelés megkezdődik. Meg kell mérni a körülményeket, be kell helyezni egy bélést a lyukba, hagyja, hogy az felmelegedjen, megvizsgálja az áramlást, és építsenek egy erőművet, hogy a szuperkritikus folyadékot elektromosá alakítsák.

„Amíg nem sikerül sikeresen megtenni, nem tudjuk, hogy nézhet ki a közgazdaságtan. Ha sikerül olyan szuperkritikus kútot előállítanunk Reykjanes-ben, amely elegendő szuperkritikus vízzel rendelkezik ahhoz, hogy 50 megawatt ekvivalenst generáljon, akkor bebizonyítottuk a koncepciót ”- mondja Elders. "Ez évtizedekig tart, amíg ezt ipari folyamattá fejleszteni és a világ más részein kipróbálni lehet."

Az Izland szívében, a föld energiájának megújításához új módja van