https://frosthead.com

Voiko vulkaaninen Magma voimistaa tulevaisuutta?

Ei ole usein niin, että idea, jota alun perin pidetään epäonnistuneena kokeiluna, päätyy lopulta läpimurtoon. Mutta juuri niin tapahtui, kun viisi vuotta sitten Islannin tutkijaryhmä, poraten syvälle maapallonkuoreen, osui sulaan kallioon. Se ei ollut vain sitä, mitä he olivat etsineet tuolloin, vaan se tarkoitti myös, että heidän oli luoputtava pyrkimyksestään löytää säiliö, jonka huhujen mukaan sisälsi niin kuumaa vettä, että se oli tilassa jossain normaalin nesteen välillä. ja kaasua.

Tällaisen energiatiheän nesteen löytämisen vaikutukset olisivat olleet valtavia. Vesi, joka on lämmitetty "ylikriittiseen" tilaan, jopa 1100 celsiusasteen lämpötilaan, on mahdollista vain silloin, kun paineen ja lämmön määrä on riittävä. Lab on yksi paikka, jossa tutkijat ovat pystyneet luomaan sellaiset olosuhteet. Mutta jos se olisi tuotettu luonnossa jossain, Islannin kaltainen jäinen geoterminen keittolevy olisi hyvä veto, joten ajattelu jatkuu.

Islannin hallitus yhdessä kansainvälisen energiayritysten ja tutkijoiden konsortion kanssa on varannut yli kymmenen vuoden aikana yli 22 miljoonaa dollaria selvittääkseen, onko mahdollista käyttää potentiaalisesti runsaasti luonnonvaraa, joka pakkaa 10 kertaa enemmän kuin lämmitetty höyry. Toivo oli, että jonain päivänä geotermiset voimalat pystyvät johtamaan tämän valtavan, mutta puhtaan energialähteen paitsi paikallisiin koteihin ja yrityksiin, myös muihin maihin, kuten Englantiin ja muihin lähellä oleviin hiili- ja kaasuriippuviin maihin.

Siksi Islannin syväporausprojekti suunniteltiin osittain pyrkimykseksi sijoittaa pieni, noin 320 000 asukkaan tulivuorisaari ensisijaiseksi uusiutuvan energian toimittajaksi. Epäonnistunut poraustapahtuma, joka muutti etenkin demoralisointia, oli kuitenkin ajoitus, koska se tapahtui syvän talouskriisin aikana. Maan keskuspankkijärjestelmän lähes romahtaessa helppo pääsy käytännöllisesti katsoen rajoittamattomaan geotermisen energian tarjontaan, jota käytettiin 90 prosentilla kotitalouksista, oli yksi harvoista jäljellä olevista rikkauksista, jotka virkamiesten mielestä voisivat auttaa parantamaan elpymistä.

Silti vahingossa iskevä maanalainen magma ei osoittautunut kokonaiseksi menetykseksi, kuten tutkijat myöhemmin löysivät. Tulivuoren kallioperässä sulaan kiven sisälle jäänyt lämpö palaa jatkuvasti 900–1000 celsiusastetta. Tämä on tärkeää, koska suuri osa viskoosista ainetta on kadonnut heti, kun se virtaa ulos tulivuoren kärjestä laavan muodossa, ja ilmakehässä on jäähdytysvaikutus, joka muuttaa sulan kiven koostumusta merkittävästi. Nyt ongelmana oli, että magman silmiinpistäminen on niin harvinainen tapaus (se tapahtui vain kerran Havaijilla), tutkijoilla ei ole ollut paljon mahdollisuuksia kehittää luotettavaa menetelmää hyödyntääkseen sen suurta potentiaalia. Käytettävän energian hankkiminen edellytti ensin, että vesivarat kerääntyivät jollain tavalla työmaalla. Ja jos niin tapahtui, IDDP-ryhmän olisi muutettava jollakin tavalla järjestelmää, joka on sekä joustava että kykenevä tuottamaan höyryä kaivosta.

Geotermics- lehdessä julkaistussa yllättävässä raportissa tutkijat tarkensivat tarkalleen, kuinka he onnistuivat saavuttamaan tämän. IDDP-ryhmä löysi geologi Guðmundur Ó: n johtaman IDDP-ryhmän löydettyään luonnollisen sadevesisäiliön, joka ajan kuluessa valui rakoihin magman virtauksen yläpuolella. Friðleifsson pystyi menestyksekkäästi testaamaan räätälöityä kuljetusjärjestelmää, joka oli suunniteltu suppiloimaan kuumaa nestettä sen noustessa. The Conversationin mukaan tutkijat ovat näin keksi heidän ns. magmalla parannetun geotermisen järjestelmän:

Tämä tarkoitti teräsvaipan sementointia kaivoon, jonka reiällä oli pohja lähinnä magmaa. Lämmön annettiin rakentua hitaasti reikään, ja lopulta ylikuumennettu höyry virtasi kaivon läpi seuraavan kahden vuoden ajan.

[Wilfred] Vanhimmat [geologi Kalifornian yliopistosta Riversidessa ja tutkimuksen kirjoittaja] kertoivat, että porauksen menestys oli ”vähintäänkin hämmästyttävää” ja lisäsi: “Tämä saattaa johtaa vallankumoukseen korkean lämpötilan geotermisten hankkeiden energiatehokkuus tulevaisuudessa. ”

Pintaan tuotu ylikuumennettu höyry tallennettiin yli 450 asteessa - kaukana ylikriittisistä nesteistä, mutta silti kirjoittajien mukaan korkein lämpötila, jossa höyryn tuottama sähkö on tuotettu. Geotermiset kasvit, jotka pumppaavat vettä maanalaisiin kaivoihin höyryn tuottamiseksi, tuottavat perspektiiviä noin 180 asteen lämpötilassa. Laitoksessa tuotetun sähkön määrä riippuu monista muuttujista, mukaan lukien kuinka paljon vettä lämmitetään ja kanavoidaan minuutissa ja kuinka tehokas järjestelmä muuntaa kyseisen energian sähköksi. Pelkästään kaivo, jonka potentiaalinen sähköteho on 36 megawattia, tuottaa yli puolet läheisellä Kraflan voimalaitoksella sijaitsevan 33 porausreiän yhdistetystä tuotosta ja riittää tuottamaan noin 9 000 taloa milloin tahansa. Se kuitenkin hiukan hiukan verrattuna 660 megawatin hiilitehtaisiin.

Mitä seuraavaksi? No, ei ole tehty vahvistettuja sopimuksia geotermisen aseman rakentamiseksi kaivon yläpuolelle - ainakaan ei vielä. Mutta sitä, että tutkijat pystyivät tuottamaan sähköä vulkaanisen aineen välityksellä, olisi pidettävä rohkaisevana merkkinä. He eivät ole myöskään luopuneet eksoottisemmasta etsinnästäni niille vaikeita superkriittisen nestetaskuja varten. Ryhmä on jo merkinnässä sijainnin Lounais-Islannissa projektin seuraavaan vaiheeseen. Myöhemmin tänä vuonna suunniteltu IDDP-2 pyrkii poraamaan viiden kilometrin syvyyteen porareiän etsimään vielä kuumempia voimanlähteitä.

Voiko vulkaaninen Magma voimistaa tulevaisuutta?