Геотермальна енергія на стероїдах: є шанс забезпечити людство енергією на мільйони років уперед

Надкритична геотермальна енергія могла б задовольнити енергетичні потреби людства на мільйони років уперед. Але наскільки реальна така технологія? Про це пише New Atlas.

Новий аналіз технології провів Картіка Субраманіана з Lux Research, який вважає, що ця ідея знаходиться десь між неможливим і неймовірним.

Геотермальна енергія здається неймовірним джерелом енергії. По-перше, ця енергія буде чистою, а по-друге, всередині Землі достатньо тепла, щоб забезпечити людство майже безмежною енергією. Залишається тільки пробурити свердловину.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Ще кращою ідеєю видається надкритична геотермальна енергія. У звичайній геотермальній системі пробурюється свердловина в області з вулканами або гарячими джерелами. Далі зі свердловини витягують тепло, або закачують у неї воду і витягують пару.

Проблема в тому, що такі установки вкрай дорогі, а у світі дуже мало місць, де можна пробурити таку свердловину. Вони також обмежені у вихідній потужності, оскільки досягають тільки температури близько 200 °C, що дорівнює вихідній потужності 5 МВт для однієї генеруючої установки.

Таким чином геотермальна енергія становитиме лише близько 0,5% від світового вироблення електроенергії і ніколи не зростатиме більше ніж на 3,5% на рік.

Але існує надкритична геотермальна енергія. Вона полягає в пошуку або магми за 2 км від поверхні, або буріння свердловин на глибину до 20 км. Там температура і тиск будуть настільки великі, що вода нагрівається понад 373 °C, а тиск становить понад 220 бар.

У таких умовах вода перегрівається, але не може перетворюватися на пару. Тому вона здатна утримувати в 4-10 разів більше енергії, ніж звичайна гаряча вода або пара.

Надкритична геотермальна установка може мати потужність 50 МВт, а три свердловини можуть мати вихідну потужність 42 звичайних геотермальних свердловин. Також для отримання такої енергії не потрібно шукати особливе місце на планеті, цілком вистачить або магматичної кишені, або ж досить глибокої свердловини.

Водночас надкритична геотермальна установка — це настільки складне інженерне завдання, що виводить методи буріння і матеріали на новий рівень. Потрібно не лише викопати глибокі свердловини, а й бути впевненим у тому, що бурова установка буде стійкою до тиску та корозії, яка знищить будь-яке інше обладнання. Але є проблема і складніша.

Щоб дістатися до надкритичного шару або міхура, буру доведеться пройти через зону крихко-в'язкого переходу (BDTZ). Це область породи, яка зазнає змін під впливом температур і тиску.

Для того, щоб пройти цей відрізок породи, знадобиться ретельне вивчення області буріння. Завдання полягатиме в тому, щоб знайти ці тендітні місця, які залишатимуться такими на всьому шляху бура.

Насправді ці проблеми не просто складні, вони можуть бути нездоланними за допомогою сучасних технологій, а це означає, що мрія про надкритичну геотермальну енергію може так і залишитися мрією.

Нагадаємо, вчені знайшли Святий Грааль геотермальної енергії. Дослідники кажуть, що магма в серці планети здатна давати неймовірну кількість енергії.