Являются ли вулканы источником энергии будущего?

Полуостров Рейкьянес, выступ черной скалы, выступающий над Срединно-Атлантическим хребтом у юго-западного побережья Исландии, уже давно превратил свою уникальную вулканическую геологию в экономические возможности. Его эффектные резные здания и обширные лавовые поля привлекают натуралистов со всего мира, а геотермальные бассейны, нагреваемые залежами пара и магмы глубоко под землей, служат опорой для процветающей курортной экономики.

Этот регион даже питается этой геологией; 12 геотермальных скважин, питающих пар температурой 600 градусов в две турбины электростанции Рейкьянес, обеспечивают общую мощность в 100 мегаватт для прилегающей территории, чего достаточно для питания многих десятков тысяч домов.

Обычные геотермальные электростанции, подобные той, что находится в Рейкьянесе, делают возможным тот тип энергетической экономики, который сделал Исландию моделью для мира; Страна производит практически всю свою электроэнергию из возобновляемых ресурсов — четверть из них только за счет геотермальной энергии, что делает Исландию образцом использования геотермальной энергии в мире, где доминируют углеводородные экономики.

Читать далееПочему жить без сети будет проще через 25 лет

Но традиционная геотермальная энергия, основанная на технологии, существующей с 1970-х годов, может обеспечить энергетическую экономику лишь до сих пор. Если консорциум исследователей и энергетических компаний добьется своего, Рейкьянес, где расположены четыре вулкана, вскоре может стать эпицентром геотермальной энергетической революции, которая может изменить подход стран и экономик всего мира к использованию своих геотермальных ресурсов.

Если все пойдет по плану, в этом году Исландский проект глубокого бурения (IDDP) — результат сотрудничества Национального энергетического управления Исландии, глобальной команды академических ученых; и энергетические компании HS Energy, National Power Company и Reykjavik Energy (в них также приняли участие Alcoa и Statoil) — начнут бурить геотермальную скважину глубоко в обширном вулканическом поле региона в надежде высвободить энергию из перегретого пара и, возможно, даже из расплавленной породы. себя, скрываясь на несколько тысяч футов под поверхностью.

Вместо того, чтобы искать типичную горячую воду и пар, которые приводят в действие традиционные геотермальные генераторы полуострова, инженеры этой новой скважины (названной IDDP-2) будут бурить на глубине от 4 до 5 км (от 13 000 до 16 000 футов) в попытаться напрямую использовать так называемые «сверхкритические» водные месторождения — жидкости, находящиеся под таким сильным нагревом и давлением, что они существуют в состоянии, не являющемся ни жидкостью, ни газом. (Для сравнения: чистая вода становится «сверхкритической» при температуре примерно 700 градусов по Фаренгейту при давлении в 221 бар, что в 221 раз превышает атмосферное давление воздуха на уровне моря.)

Читать далееНет, дешевая нефть не убьет солнечную энергию

Это означает, что нужно бурить вблизи тех самых отложений магмы, которые обеспечивают тепло и давление, и выяснять, что делать с тем, что инженеры по перегретым материалам там находят. Если исследователи из IDDP-2 смогут освоить методы, необходимые для превращения сверхкритических жидкостей – или даже самой сверхгорячей магмы – в пригодные для использования геотермальные энергетические системы, они смогут повысить производительность средней геотермальной установки в 10 раз, перевернув экономику отрасли.

Сначала им придется играть с огнем.

Пять лет назад инженеры IDDP впервые попробовали это в надежде создать экспортную энергетическую технологию, которая поможет поддержать слабеющую экономику Исландии. Несчастный случай привел к открытию, к которому они стремятся с тех пор. Во время бурения на IDDP-1 глубоко внутри вулкана Крафла на северо-востоке Исландии они достигли глубины около 2 км (6500 футов), прежде чем неожиданно столкнулись с магмой, проникающей в верхнюю кору Земли снизу при обжигающей температуре более 1600 градусов по Фаренгейту. Перегретый пар установил мировой рекорд. IDDP прорвался прямо в недра вулкана.

«Мы обнаружили, что разработали самое горячее устье скважины в мире», — сказал доктор Уилфред Элдерс, почетный профессор геологии Калифорнийского университета в Риверсайде и один из главных ученых IDDP. Ландсвиркюн, национальная энергетическая компания Исландии и владелец скважины, понятия не имела, что делать с перегретой магмой, бурлящей в трубе скважины при температуре выше 1600 градусов по Фаренгейту. «В тот момент мы могли бы покинуть колодец», — сказал Элдерс. «Мы знали, что у нас есть источник тепла с очень высокой энергией, но не знали, как справиться с температурой и давлением».