Геотермальная энергия на стероидах: есть шанс обеспечить человечество энергией на миллионы лет вперед

Сверхкритическая геотермальная энергия могли бы удовлетворить энергетические потребности человечества на миллионы лет вперед. Но насколько реальная такая технология? Об этом пишет New Atlas.

Новый анализ технологии провел Картика Субраманиана из Lux Research, который считает, что эта идея находится где-то между невозможным и невероятным.

Геотермальная энергия кажется невероятным источником энергии. Во-первых, эта энергия будет чистой, а во-вторых, внутри Земли достаточно тепла, чтобы обеспечить человечество почти безграничной энергией. Остается только пробурить скважину.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Еще лучше идее представляется сверхкритическая геотермальная энергия. В обычной геотермальной системе пробуривается скважина в области с вулканами или горячими источниками. Далее из скважины извлекается тепло, либо закачивается в нее вода и извлекается пар.

Проблема в том, что такие установки крайне дорогие, а в мире очень мало мест, где можно пробурить такую скважину. Они также ограничены в выходной мощности, поскольку достигают только температуры около 200 °C, что равняется выходной мощности 5 МВт для одной генерирующей установки.

Таким образом геотермальная энергия составит всего около 0,5% от мировой выработки электроэнергии и никогда не будет расти больше чем на 3,5% в год.

Но существует сверхкритическая геотермальная энергия. Она заключается в поиске либо магмы в 2 км от поверхности, либо бурение скважин на глубину до 20 км. Там температура и давление будут настолько велики, что вода нагревается больше 373 °C, а давление составляет более 220 бар.

В таких условиях вода перегревается, но не может превращаться в пар. Поэтому она способна удерживать в 4-10 раз больше энергии, чем обычная горячая вода или пар.

Сверхкритическая геотермальная установка может иметь мощность 50 МВт, а три скважины могут иметь выходную мощность 42 обычных геотермальных скважин. Также для получения такой энергии не нужно искать особое место на планете, вполне хватит либо магматического кармана или же достаточно глубокой скважины.

В это же время сверхкритическая геотермальная установка – это настолько сложная инженерная задача, что выводит методы бурения и материалы на новый уровень. Нужно не только выкопать глубокие скважины, но и быть уверенным в том, что буровая установка будет устойчивой к давлению и коррозии, которое уничтожит любое другое оборудование. Но есть проблема и сложнее.

Чтобы добраться до сверхкритического слоя или пузыря, буру придется пройти через зону хрупко-вязкого перехода (BDTZ). Это область породы, которая претерпевает изменения под воздействием температур и давления.

Для того, чтобы пройти этот отрезок породы потребуется тщательное изучение области бурения. Зада будет заключаться в том, что найти эти хрупкие места, которые будут оставаться таковыми на всем пути бура.

На самом деле, эти проблемы не просто сложны, они могут быть непреодолимы с помощью современных технологий, а это означает, что мечта о сверхкритической геотермальной энергии может так и остаться мечтой.