Ісландія готується бурити свердловини у вулкані для доступу до геотермальної енергії

В Ісландії реалізують проєкт з видобутку та вивчення геотермальної енергії Krafla Magma Testbed у зоні високої вулканічної активності. 

Проєкт Krafla Magma Testbed (KMT) має наблизити створення першої у світі спеціалізованої обсерваторії магми. Вона дозволить вченим безпосередньо вивчати розплавлені породи та способи використання геотермальної енергії. 

Початково буріння свердловин було заплановане на 2026 рік. Однак з рештою було перенесене на 2027 рік. У перспективі геотермальна енергія може дозволити отримувати набагато більше з геотермальних свердловин, ніж пропонують традиційні типи енергетики.

Наразі технологія має експериментальний характер й питання щодо комерційного застосування здебільшого залишається невирішеним. Геотермальна енергія передбачає буріння свердловин до гарячих підземних районів для отримання пари з нагрітої води, яка обертає турбіни для генерації електрики.

Наразі близько 90% домогосподарств Ісландії опалюються від геотермальної енергії, а 70% всієї енергії країни надходить з геотермальних джерел. Однак вони використовують відносно холоднішу геотермальну енергію, що не забезпечує необхідної ефективності.

Використання вищих температур у магматичних камерах дозволило б значно збільшити генерацію й зробити систему значно потужнішою за традиційні геотермальні свердловини. Один з найперспективніших підходів передбачає вилучення енергії з перегрітої води під екстремальним тиском.

За температур вище 374°C та тиску понад 22 МПа вода переходить у надкритичний стан, за якого різниця між рідиною та газом зникає. Цей стан дозволяє воді переносити величезну кількість тепла, а геотермальним свердловинам видобувати більше енергії. 

У 2009 році в рамках проєкту глибокого буріння у Крафлі випадково виявили магму. Утворена свердловина продемонструвала теплову потужність понад 100 МВт. Однак виникає питання, чи можна безпечно вилучати цю енергію протягом тривалого часу, не завдаючи серйозної шкоди обладнанню та не допускаючи значних втрат тепла. Окрім цього важливе питання загальної вартості такого видобутку, яка визначатиме доцільність будівництва геотермальної електростанції. 

Крафла один з найактивніших вулканічних районів у світі. Він розміщується на межі тектонічних плит Серединно-Атлантичного хребта. Тут відбулась велика кількість вивержень, востаннє — у 1984 році. Проте унікальне геологічне розміщення Крафли робить її ідеальною для проєктів з видобутку геотермальної енергії.

В районі Крафли магму виявлено на глибині близько 2,1 км під поверхнею. Температура у точці контакту сягає 900°C. Відносно невелика глибина робить цю ділянку доступною для буріння. Однак екстремальні температури роблять експлуатацію свердловини надзвичайно важкою. 

KMT розраховує розв’язати проблеми внаслідок використання спеціалізованих матеріалів для свердловин, вдосконалених систем моніторингу та технологій, які витримують екстремальні температури, вплив агресивних рідин і величезні механічні навантаження. 

У 2027 році планується буріння спеціалізованої надгарячої геотермальної свердловини, розрахованої на температуру понад 400°C. Варто зазначити, що інженери отримали переконливі докази того, що буріння не призводитиме до підвищення вулканічної активності або виверження. 

Джерело: ZME Science