Yksi energialähteistä, joka voi korvata tyhjentyvät öljy- ja maakaasuvarat, on aivan meidän jalkamme alla - syvien kivien lämpö.
Ihmiset oppivat kaivoamaan sen 1960-luvun alkupuolella, mutta asiat eivät ole siirtymässä kokeellisten petrotermisten asemien ulkopuolelle. Edistymistä haittaavat paitsi hankkeiden korkeat kustannukset ja teknologiset vaikeudet, myös negatiivinen yleinen mielipide.
Maaperän häiriintynyt
Vuonna 2005 aloitettiin poraus Baselin läheisyydessä Sveitsissä energian tuottamiseksi kuumista graniiteista. Tekniikka vaati kivien murskaamista viiden kilometrin syvyydessä.
Tätä varten kaivoon pumpattiin nestettä korkean paineen alaisena, mikä kirjaimellisesti rikkoi graniitit ja teki niistä vettä läpäiseviä. Tätä menetelmää kutsutaan hydrauliseksi murtamiseksi, ja sitä käytetään öljykentissä köyhdytetyn kaivon “virkistämiseen”.
Seuraavan kuuden päivän ajan, kun nestettä pumpattiin, alueella koettiin maanjäristyksiä, joiden voimakkuus oli vähintään kolme. Paikalliset asukkaat tunsivat iskut. Mielenosoitukset alkoivat, ja miljoonan dollarin projekti lopulta romutettiin.
Samanlainen tilanne on kehittynyt Saksassa - Landaussa ja Unterhachingissa, joissa geotermiset voimalaitokset toimivat. Vuonna 2009 siellä tuntui mikro-maanjäristyksiä. Aktivistien mielenosoituksista huolimatta hankkeita ei kuitenkaan suljettu, ne toimivat edelleen.
Mainosvideo:
Indusoituneet maanjäristykset petrotermisten voimalaitosten alueella.
Innostus pumpattiin maahan
Petroterminen energia on yksi lupaavimmista alueista, jonka tutkijat odottavat korvaavan fossiilisten polttoaineiden energian.
Toisin kuin öljy ja hiili, joita ei tarvitse vain louhia, vaan myös kuljettaa ja jopa käsitellä, maan lämpöä voidaan käyttää suoraan.
Radioaktiivisen hajoamisen takia planeetan ytimessä suolistot kuumennetaan korkeaan lämpötilaan. Kaivostyöläiset kohtaavat tämän ilmiön.
Kolmen kilometrin syvyydessä lämpötila voi nousta 150 asteeseen ja kymmenessä kilometrissä - jopa kolmesataa celsiusastetta. Suoliston lämpö on vakio, se ei riipu säästä ja muista ulkoisista olosuhteista. Toisin kuin kuumia lähteitä, geyserejä tai kuivaa höyryä, jotka ovat harvinaisia ja sijaitsevat yleensä aktiivisen vulkaanisuuden alueilla kaukana kuluttajista, kuumia kiviä on kaikkialla planeetalla.
Heihin pääsy ei ole ongelma, koska syvän porauksen tekniikat ovat vakiintuneita maailmanlaajuisesti.
Lämmön ottamiseksi maasta on porattava kaksi kaivoa. Vesi (jäähdytysneste) pumpataan yhdeksi, joka tunkeutuu syvyydessä kivien halkeamiin tai huokosiin ja kuumenee. Kuuma neste nousee toisesta kaivosta (tuotanto). Konstantin Tsiolkovsky ehdotti tätä ajatusta 1800-luvun lopulla, ja Neuvostoliiton geologi Vladimir Obruchev kuvasi sitä yksityiskohtaisesti tarinassa "Lämpökaivos".
Petroterminen voimalaitos.
Petroenergia toimii, vaikka alustassa ei olisi tarpeeksi kuuma, esimerkiksi niiden lämpötila on noin 80 astetta. Tässä tapauksessa käytetään binaarista sykliä: lämmönvaihtimen kautta lämpö kaivosta siirretään freonille tai nestemäisille hiilivedyille - alhaisen kiehuvalle nesteelle.
Syntynyt höyry syötetään turbiiniin, joka tuottaa sähköä.
Tämä tekniikka riittää tarjoamaan ihmiskunnalle energiaa ikuisesti, sanoo akateemikko Sergei Alekseenko termofysiikan instituutista. S. S. Kutateladze SB RAS.
Yleinen mielipide komento edistyy
Ensimmäinen petroterminen asema rakennettiin Ranskassa vuonna 1963. Vuonna 1977 Yhdysvalloissa, lähellä Los Alamos -laboratoriota, hydraulista murtumista käytettiin ensimmäisen kerran samanlaisen tehtaan rakentamisen yhteydessä.
Nyt maailmassa on 22 petrotermistä asemaa, suurin osa niistä Euroopassa. Näistä 14 tuottaa sähköä, loput työskentelevät lämmitykseen. Vain yksi projekti, Soultz-sus-Forets Ranskassa, toimittaa sähköä verkkoon.
Teknologialla on monia haasteita. Ensinnäkin syväporaus on kallista. Se kuluttaa suurimman osan projektin budjetista. Toiseksi hydraulisella murtumisella on ympäristövaikutuksia: maaperän häiriöistä ja pohjavesien saastumisesta keinotekoisiin maanjäristyksiin.
Kuuman suolaisen veden jatkuva kiertäminen kaivon läpi myötävaikuttaa sen nopeaan kasvuun ja laitteiden kulumiseen.
Lisäksi kiteiset kivet sisältävät monia epäpuhtauksia, usein myrkyllisiä, helposti liukenevia suoloja, jotka kaikki päätyvät jäähdytysnesteeseen. Sen hävittämisessä on ongelma, samoin kuin ympäristön pilaantumisen riski.
Toistaiseksi peoterminen energia ei ole kehittynyt kovin aktiivisesti. Asiantuntijat huomauttavat, että se ei ole vielä mennyt tieteelliseen vaiheeseen. Jokainen syvälle sijoittuva lämpölaitos on ainutlaatuinen ja vaatii jatkuvaa tutkimusta.
Yleisö vastustaa tätä tekniikkaa sekä ydin- ja tuulivoimaa, hiilidioksidin varastointia hyllylle. Siitä huolimatta tutkijat eivät menetä toivoaan ja ennustavat sen osuuden kasvavan maailmanlaajuisessa energiantuotannossa 2000-luvun loppuun mennessä.
Tatjana Pichugina