Геотермальна революція: нові технології можуть зробити енергію надр доступною у всьому світі

Джерело: techxplore.com, переклад: Хроніки Обухова

Доступ до геотермальної енергії завжди залежав від розташування: традиційні станції працюють лише там, де є гарячі породи, підземні резервуари та висока проникність ґрунту. Це обмежувало використання технології переважно районами недавнього вулканізму, такими як Японія, Нова Зеландія, Ісландія та західні штати США.

Однак упродовж останніх 50 років інженери адаптували методи буріння, розроблені для нафтових родовищ, щоб створити розширені геотермальні системи (EGS), які дозволяють отримувати тепло з глибоких шарів землі незалежно від природних умов.

За словами професора Стенфордського університету Роланда Хорна, EGS може суттєво збільшити частку геотермальної енергетики у світовому виробництві електроенергії. В Ісландії та Кенії вона вже становить до 45% енергетичного балансу, проте глобально ця цифра не перевищує 0,5%.

Прискорене буріння зменшує витрати

Нові технології буріння, включаючи горизонтальне буріння та гідророзрив пласта, дозволяють швидше отримувати доступ до геотермальних джерел. Також впроваджуються синтетичні алмазні бурові коронки, що значно зменшує час спорудження свердловин: із кількох місяців до кількох тижнів.

Науковці прогнозують, що вже до 2027 року швидкі темпи буріння можуть зробити EGS економічно вигідним у США за середньою вартістю $80 за мегават-годину.

У Каліфорнії, де нині близько 5% електроенергії надходить із геотермальних джерел, нові технології можуть збільшити потужність у 10 разів до 2045 року та замінити викопне паливо як джерело базового навантаження.

Мінімізація сейсмічних ризиків

Подібно до гідророзриву пласта в нафтовій промисловості, EGS може викликати індуковані землетруси. Щоб зменшити цей ризик, вчені пропонують кілька підходів:

• Уникати буріння в районах підвищеної сейсмічної активності.
• Використовувати систему "світлофора", яка передбачає зупинку буріння у разі фіксації поштовхів певної сили.
• Замість створення великих тріщин у породі застосовувати метод "крапельного" гідророзриву, що зменшує ймовірність активації природних розломів.

Майбутнє геотермальної енергетики

Хорн та його колеги сподіваються, що дослідження допоможе прискорити розвиток EGS. За їхніми словами, ця технологія може стати ключовим елементом сталої енергетичної системи, зменшуючи залежність від викопного палива та забезпечуючи стабільне електропостачання.

«Безпечне використання внутрішнього тепла Землі може стати справжнім проривом для енергетики майбутнього», – зазначив Хорн.