https://frosthead.com

Može li vulkanska magma napajati budućnost?

Nije često ideja koja se u početku smatra neuspjelim eksperimentom na kraju cijenjena kao proboj. Ali upravo se to dogodilo kada je prije pet godina tim znanstvenika na Islandu, bušeći duboko u Zemljinoj kori, udario u rastopljeni kamen. Ne samo da nije bilo ono što su tražili u to vrijeme, već je također značilo da moraju odustati od potrage da pronađu rezervoar za koji se pričalo da sadrži oblik vode toliko vruće da je postojao u stanju negdje između normalne tekućine i plin.

Posljedice iskopavanja takve energetske guste tekućine bile bi ogromne. Voda koja je zagrijana do "nadkritičnog" stanja, s temperaturama od čak 1100 Celzijevih stupnjeva, moguća je samo tamo gdje postoji dovoljan porast tlaka i topline. Laboratorij je jedno mjesto na kojem su znanstvenici uspjeli stvoriti takve uvjete. Ali ako bi se negdje proizveli prirodno, ledeni geotermički kornik poput Islanda bio bi dobar ulog, tako da razmišljanje ide.

Tijekom više od desetljeća, islandska vlada je, zajedno s međunarodnim konzorcijem energetskih tvrtki i znanstvenika, uložila više od 22 milijuna dolara u smišljanje mogućnosti da li je moguće iskoristiti potencijalno bogat resurs koji ima 10 puta veću količinu energije. grijana para. Nadala se da će jednog dana geotermalna postrojenja uspjeti prenijeti ovaj ogroman, ali čisti izvor energije ne samo u lokalne domove i tvrtke, već i u zemlje poput Engleske i drugih zemalja u blizini ugljena i plina.

Stoga je Projekt dubokog bušenja Islanda zamišljen, dijelom, kao napor da se maleni vulkanski otok od oko 320 000 stanovnika postavi kao primarni dobavljač obnovljive energije. Međutim, ono što je neuspješni slučaj bušenja posebno demoralisalo bilo je vrijeme, jer se dogodilo uslijed duboke ekonomske krize. S skoro propadanjem središnjeg bankarskog sustava u zemlji, lagan pristup gotovo neograničenom opskrbi geotermalnom energijom, kojom se upravljalo 90 posto kućanstava, bio je jedno od rijetkih preostalih bogatstava za koje su dužnosnici smatrali da bi mogli pomoći pokretanju oporavka.

Ipak, slučajno udaranje podzemne magme nije se pokazalo kao potpuni gubitak, kako će kasnije istraživači otkriti. U podnožju vulkana, toplina zarobljena unutar rastopljene stijene izgara na konstantnih 900 do 1.000 Celzijevih stupnjeva. To je važno budući da se velik dio potencijala viskozne tvari gubi u trenutku kad ispliva s vrha vulkana u obliku lave, a atmosfera djeluje hlađenje koje značajno mijenja sastav rastopljene stijene. Problem je bio u tome što je upečatljiva magma toliko rijetka pojava (dogodilo se samo jednom na Havajima), istraživači nisu imali mnogo mogućnosti razviti pouzdane metode da iskoriste svoj ogromni potencijal. Izdvajanje korisne energije prvo je zahtijevalo da se zalihe vode nekako sakupe na nalazištu. A da se to dogodilo, IDDP-ov tim trebao bi nekako oblikovati sustav koji je i elastičan i sposoban izvlačiti pare iz bunara.

U iznenađujućem izvještaju, objavljenom u časopisu Geothermics, istraživači su detaljno objasnili kako su to uspjeli postići. Otkrivši prirodni rezervoar kišnice koji je s vremenom ušao u pukotine točno iznad struje magme, IDDP-ov tim, koji je vodio geolog Guðmundur Ó. Friðleifsson, uspio je uspješno isprobati prilagođeni transportni sustav dizajniran za ubacivanje vruće tekućine u trenutku porasta. Prema istraživanju The Conversation, tako su postavili znanstvenici osmislio svoj takozvani geotermalni sustav ojačan magmom:

To je značilo cementiranje čeličnog kućišta u bušotinu, onog s perforiranim odjeljkom na dnu, najbližim magmi. Dopušteno je da se u bušotini polako ugrađuje toplina, a na kraju se pregrijana para slijevala kroz bunar naredne dvije godine.

[Wilfred] Elders [geolog sa Sveučilišta u Kaliforniji u Riversideu i koautor članka] rekao je da je uspjeh bušenja "u najmanju ruku najmanji", dodavši: "To bi moglo dovesti do revolucije u energetska učinkovitost geotermalnih projekata visokih temperatura u budućnosti. "

Pregrijana para koja je dovedena na površinu zabilježena je na više od 450 stupnjeva Celzijusa - što je daleko od nadkritičnih tekućina, ali ipak najviša temperatura na kojoj se proizvodi električna energija stvorena parom, tvrde autori. Iz perspektive, geotermalna postrojenja koja pumpaju vodu u podzemne bušotine za proizvodnju pare, proizvode snagu pri temperaturama od oko 180 Celzijevih stupnjeva. Količina električne energije proizvedene u postrojenju ovisi o brojnim varijablama, uključujući to koliko vode se zagrijava i troši u minuti i koliko je učinkovit sustav u pretvaranju te energije u električnu energiju. Sam bunar, koji ima potencijalni električni učinak od 36 megavata, proizvodi više od polovice kombiniranog izlaza od 33 bušotine smještene na obližnjoj elektrani Krafla i dovoljno je za napajanje od oko 9000 domova u bilo kojem trenutku. Ipak, ipak nešto blijedi u usporedbi s 660 megavatskim postrojenjima ugljena.

Dakle, što slijedi? Pa, nije bilo nijednog potvrđenog posla za izgradnju geotermalne stanice na vrhu izvora - barem još ne. No, činjenica da su znanstvenici uspjeli proizvesti električnu energiju vulkanskom supstancom treba shvatiti kao ohrabrujući znak. Također nisu odustali od svoje egzotičnije potrage za minojima za onim neuhvatljivim džepovima natkritične tekućine. Tim je već označio lokaciju na jugozapadu Islanda za sljedeću fazu projekta. Cilj IDDP-2, predviđen za kraj ove godine, ima za cilj izbušiti bušotinu duboku pet kilometara u potrazi za još vrelijim izvorima snage.

Može li vulkanska magma napajati budućnost?