Geotermia wszędzie: Zaawansowana technologia wiercenia dla energii wolnej od CO2 może być powszechna

Energia geotermalna ma na celu to, czego nie potrafią panele słoneczne i turbiny wiatrowe: dostarczanie energii odnawialnej przez całą dobę. Do tej pory energia elektryczna wolna od CO2 była wytwarzana poprzez wykorzystanie ciepła zgromadzonego w dostępnych obszarach skorupy ziemskiej. Problem z konwencjonalnymi metodami polega na tym, że elektrownie geotermalne mogą być budowane tylko w określonych lokalizacjach z przepuszczalnymi skałami i zasobami wody. Ogranicza to lokalną dostępność czystej energii.

Jednak nowe i ulepszone metody pozyskiwania energii geotermalnej mogą umożliwić wykorzystanie tego źródła energii na dużą skalę - ale nie bez potencjalnie znaczącego ryzyka. Wykorzystanie energii geotermalnej nie jest nowym wynalazkiem i było wykorzystywane do produkcji przyjaznej dla klimatu energii elektrycznej przez kilka dziesięcioleci w krajach https://www.thinkgeoenergy.com/thinkgeoenergys-top-10-geothermal-countries-2023-power-generation-capacity/ o korzystnych warunkach geotermalnych, takich jak Islandia i Włochy, a od ponad 100 lat w Toskanii.

W sumie około 88 krajów na całym świecie korzysta z tego odnawialnego źródła energii, choć globalna moc energii odnawialnej wynosi zaledwie jeden procent. Jednak ostatnie postępy poszczególnych firm pokazują, że potencjał jest znacznie większy, ponieważ Fervo Energy zademonstrowała w zeszłym roku swoją elektrownię w Nevadzie, a teraz planuje kontynuować budowę kolejnej elektrowni w Utah.

Szczelinowanie hydrauliczne i podziemne składowanie

Jedna z nowych technik - szczelinowanie hydrauliczne, w skrócie fracking - jest stosowana w przemyśle naftowym i gazowym w celu zwiększenia przepuszczalności formacji skalnych. Dzięki zaawansowanym technikom wiercenia możliwe jest teraz penetrowanie znacznie głębiej w litą skałę podziemną. Woda jest następnie wtryskiwana w głąb ziemi w celu wytworzenia pary, która jest znacznie lżejsza niż woda w stanie ciekłym i unosi się przez pory, aby napędzać turbiny do wytwarzania energii.

Fervo Energy planuje również budowę ogromnych podziemnych baterii, ponieważ gorąca woda lub para pod ciśnieniem zasadniczo działa jako urządzenie magazynujące energię cieplną w glebie. Przykładowo, gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną jest niskie, można wpompować więcej wody w szczeliny skalne, zwiększając ciśnienie w systemie.

I odwrotnie, gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną jest wysokie, ilość pompowanej wody może zostać zmniejszona lub nawet część istniejącej ciepłej wody może zostać pobrana. Zmniejsza to ciśnienie, umożliwiając pozostałej wodzie o wysokiej temperaturze łatwiejszy przepływ i dostarczanie większej ilości pary do wytwarzania energii.

Wiercenie niemechaniczne

Staje się coraz bardziej oczywiste, że energia geotermalna jest tematem o dużym potencjale przyspieszenia transformacji energetycznej, a badania i projekty pilotażowe dotyczące energii geotermalnej rosną na całym świecie. AltaRock Energy, na przykład pod hasłem "Geothermal everywhere", opracowała specjalne niemechaniczne techniki wiercenia, takie jak metody plazmowe lub fale milimetrowe, aby penetrować bardzo gorące skały na głębokości do 15-20 km.

Utah Forge to podziemne laboratorium polowe sponsorowane przez Departament Energii Stanów Zjednoczonych (DOE), które obecnie wierci otwór, który może służyć jako poligon doświadczalny dla ulepszonych technologii geotermalnych, zapewniając szczegółowy obraz tego, co dzieje się głęboko pod ziemią.

Niebezpieczeństwo trzęsień ziemi?

Naukowcy są jednak podzieleni w kwestii bezpieczeństwa szczelinowania hydraulicznego i istnieją obawy, że proces ten może zwiększyć aktywność sejsmiczną i wywołać trzęsienia ziemi, co zostało powiązane z incydentem w Korei Południowej w 2017 roku. W rezultacie dopiero okaże się, jak bezpieczne są nowe metody.