Исландия готовится бурить скважины в вулкане для доступа к геотермальной энергии

В Исландии реализуется проект по добыче и изучению геотермальной энергии Krafla Magma Testbed в зоне высокой вулканической активности.

Проект Krafla Magma Testbed (KMT) призван приблизить создание первой в мире специализированной обсерватории магмы. Она позволит учёным непосредственно изучать расплавленные породы и способы использования геотермальной энергии.

Изначально бурение скважин было запланировано на 2026 год. Однако в итоге оно было перенесено на 2027 год. В перспективе геотермальная энергия может позволить получать гораздо больше из геотермальных скважин, чем предлагают традиционные виды энергетики.

В настоящее время эта технология носит экспериментальный характер, и вопрос о её коммерческом применении в основном остаётся нерешённым. Использование геотермальной энергии предполагает бурение скважин в районы с высокими подземными температурами для получения пара из нагретой воды, который приводит в движение турбины для выработки электроэнергии.

В настоящее время около 90% домохозяйств Исландии отапливаются за счет геотермальной энергии, а 70% всей энергии страны поступает из геотермальных источников. Однако они используют относительно более холодную геотермальную энергию, что не обеспечивает необходимой эффективности.

Использование более высоких температур в магматических камерах позволило бы значительно увеличить выработку энергии и сделать систему гораздо более мощной, чем традиционные геотермальные скважины. Один из наиболее перспективных подходов предполагает извлечение энергии из перегретой воды под экстремальным давлением.

При температурах выше При температуре 374°C и давлении свыше 22 МПа вода переходит в сверхкритическое состояние, при котором исчезает различие между жидкостью и газом. Это состояние позволяет воде переносить огромное количество тепла, а геотермальным скважинам добывать больше энергии.

В 2009 году в рамках проекта глубокого бурения в Крафле случайно обнаружили магму. Пробуренная скважина продемонстрировала тепловую мощность более 100 МВт. Однако возникает вопрос: можно ли безопасно извлекать эту энергию в течение длительного времени, не нанося серьезного ущерба оборудованию и не допуская значительных теплопотерь? Кроме того, важным является вопрос об общей стоимости такой добычи, которая будет определять целесообразность строительства геотермальной электростанции.

Крафла — один из самых активных вулканических районов в мире. Он расположен на границе тектонических плит Срединно-Атлантического хребта. Здесь произошло большое количество извержений, последнее из которых — в 1984 году. Однако уникальное геологическое расположение Крафлы делает её идеальной для проектов по добыче геотермальной энергии.

В районе Крафлы обнаружена магма на глубине около 2,1 км под поверхностью. Температура в точке контакта достигает 900°C. Относительно небольшая глубина делает этот участок пригодным для бурения. Однако экстремальные температуры значительно затрудняют эксплуатацию скважины.

KMT рассчитывает решить проблемы за счет использования специализированных материалов для скважин, усовершенствованных систем мониторинга и технологий, способных выдерживать экстремальные температуры, воздействие агрессивных жидкостей и огромные механические нагрузки.

В 2027 году планируется бурение специализированной сверхгорячей геотермальной скважины, рассчитанной на температуру свыше 400°C. Стоит отметить, что инженеры получили убедительные доказательства того, что бурение не приведет к повышению вулканической активности или извержению.

Источник: ZME Science