https://frosthead.com

Kas vulkaaniline Magma suudab tulevikku väita?

Sageli pole idee, mida algselt peetakse ebaõnnestunud eksperimendiks, lõpptulemusena läbimurret. Kuid täpselt nii juhtus, kui viis aastat tagasi Islandi teadlaste meeskond, kes puuris sügavale maapõue, tabas sula kivi. See ei olnud mitte ainult see, mida nad sel ajal otsisid, vaid see tähendas ka, et nad pidid loobuma püüdlusest leida reservuaar, mille kohta kuulujutti, et see sisaldab nii kuuma vee vormi, et see eksisteeris kuskil tavalise vedeliku vahel. ja gaasi.

Sellise energiatiheda vedeliku väljakaevamine oleks olnud tohutu. Vesi, mis on soojendatud "ülekriitilisse" olekusse ja mille temperatuur on kuni 1100 kraadi, on võimalik ainult siis, kui seal on piisavalt rõhku ja soojust. Labor on üks koht, kus teadlased on suutnud sellised tingimused uuesti luua. Kuid kui seda toodetaks looduslikult kusagil, oleks Islandi-sugune jäine geotermiline soojamüür hea panus, nii et mõtteviis läheb edasi.

Enam kui kümne aasta jooksul on Islandi valitsus koos rahvusvahelise energiaettevõtete konsortsiumi ja teadlastega valanud üle 22 miljoni dollari, et välja mõelda, kas on võimalik kasutada potentsiaalselt külluslikku ressurssi, mis pakib kümme korda rohkem energiat kuumutatud aur. Lootus oli, et kunagi saavad geotermilised taimed selle tohutu, kuid puhta energiaallika juhtida mitte ainult kohalikesse kodudesse ja ettevõtetesse, vaid ka sellistesse riikidesse nagu Inglismaa ja teised läheduses asuvad kivisöest ja gaasist sõltuvad riigid.

Nii kavandati Islandi sügavpuurimisprojekt osaliselt püüdlusena paigutada umbes 320 000 elanikuga pisike vulkaaniline saar taastuvenergia peamiseks tarnijaks. See, mis ebaõnnestunud puurimisjuhtumi eriti demoraliseerivaks tegi, oli ajastus, kuna see juhtus sügava majanduskriisi ajal. Riigi keskpanganduse peaaegu kokkuvarisemisega oli hõlbus juurdepääs praktiliselt piiramatule maasoojusenergia varustusele, mida kasutati 90 protsenti leibkondadest, üks väheseid järelejäänud loomupäraseid rikkusi, mis ametnike arvates võisid aidata majandust taastada.

Siiski ei osutunud maa-aluse magma kogemata löömine täielikuks kaotuseks, nagu uurijad hiljem avastasid. Vulkaani aluspõhjas põleb sulakivisse sulandunud kuumus püsivalt 900–1000 kraadi. See on oluline, kuna suur osa viskoosse aine tugevusest kaob kohe, kui see vulkaani tipust laava kujul välja voolab, kusjuures atmosfäär avaldab jahutavat efekti, mis muudab sula kivimi koostist märkimisväärselt. Nüüd oli probleemiks see, et silmatorkav magma on nii harv juhus (seda juhtus Hawaiil ainult üks kord), pole teadlastel olnud palju võimalusi välja töötada usaldusväärset meetodit, et selle tohutut potentsiaali ära kasutada. Kasutatava energia ammutamine nõudis esmalt, et veevarud mingil määral koguneksid kohapeal. Ja kui see juhtuks, peaks IDDP meeskond kuidagi moodustama süsteemi, mis on nii vastupidav kui ka kaevust auru tõmbama suuteline.

Ajakirjas Geothermics avaldatud üllatavas aruandes kirjeldasid teadlased täpselt, kuidas neil see õnnestus. IDDP meeskond geoloog Guðmundur Ó juhtimisel avastas loodusliku sademevee reservuaari, mis aja jooksul imbus otse magmavoolu kohal olevatesse lõhedesse. Friðleifsson suutis edukalt katsetada eritellimusel ehitatud transpordisüsteemi, mis oli ette nähtud kuuma vedeliku lehitsemiseks, kui see üles tõusis. The Conversationi sõnul on teadlased nii tulid välja nende niinimetatud magma-täiustatud geotermilise süsteemiga:

See tähendas terasest korpuse tsementeerimist kaevu, mille perforeeritud osa põhjas oli magmale kõige lähemal. Kuumusel lasti puuravas aeglaselt koguneda ja lõpuks voolas ülekuumendatud aur kaevu kaudu järgmised kaks aastat.

[Wilfred] Vanemad [Riverside'i California ülikooli geoloog ja töö kaasautor] ütlesid, et puurimise õnnestumine oli "pehmelt öeldes hämmastav", lisades: "See võib viia revolutsioonini kõrge temperatuuriga geotermiliste projektide energiatõhusus tulevikus. ”

Autori sõnul pinnale viidud ülekuumendatud aur registreeriti temperatuuril üle 450 kraadi - kaugel ülekriitilistest vedelikest, kuid oli siiski autorite sõnul kõrgeim temperatuur, mille jooksul auruga toodetud elektrit on toodetud. Geotermilised taimed, mis pumbavad vett maa-alustesse kaevudesse auru tootmiseks, toodavad energiat temperatuuril umbes 180 kraadi Celsiuse järgi. Tehases toodetava elektri hulk sõltub paljudest muutujatest, sealhulgas sellest, kui palju vett kuumutatakse ja kanaliseeritakse minutis ning kui tõhus on süsteem selle energia elektrienergiaks muundamisel. Ainuüksi puurkaev, mille potentsiaalne elektrienergia on 36 megavatti, toodab üle poole lähedalasuvas Krafla elektrijaamas asuva 33 puurkaevu kogutoodangust ja on piisav, et praegusel hetkel toita umbes 9000 kodu. Võrreldes 660-megavatiste söejaamadega on see siiski mõnevõrra kahvatum.

Mis edasi saab? Noh, siis pole veel ühtegi kinnitatud tehingut geotermilise jaama ehitamiseks kaevu kohale - vähemalt veel mitte. Kuid julgustavaks märgiks tuleks pidada asjaolu, et teadlased suutsid toota elektrit vulkaanilise aine kaudu. Samuti pole nad loobunud eksootilisemast jälitamisest nende ülipriitilise vedeliku raskesti tabatavate taskute nimel. Meeskond on projekti järgmiseks etapiks juba märkinud asukoha Islandi edelaosas. Selle aasta lõpus kavandatud IDDP-2 eesmärk on puurida veel viis kilomeetrit sügavat puurauku, otsides veelgi kuumemaid energiaallikaid.

Kas vulkaaniline Magma suudab tulevikku väita?