https://frosthead.com

האם מאגמה וולקנית יכולה לחזק את העתיד?

לא לעתים קרובות רעיון שנחשב לראשונה כניסוי כושל בסופו של דבר נחשב לפריצת דרך. אבל זה בדיוק מה שקרה כאשר לפני חמש שנים צוות מדענים באיסלנד, שקדח עמוק בתוך קרום כדור הארץ, פגע בסלע מותך. לא רק שזה לא מה שהם חיפשו באותה תקופה, אלא שזה גם אומר שהם נאלצו לנטוש את המסע שלהם לאתר מאגר שלפי השמועות הוא מכיל צורת מים חמה עד כדי כך שהם היו במצב אי שם בין נוזל רגיל וגז.

ההשלכות של חשיפת נוזל צפוף אנרגיה שכזו היו ענקיות. מים שחוממו למצב "סופר-קריטי", עם טמפרטורות גבוהות עד 1, 100 מעלות צלזיוס, אפשרי רק במקום בו יש הצטברות מספקת של לחץ וחום. המעבדה היא מקום אחד בו מדענים הצליחו לשחזר תנאים כאלה. אבל אם זה היה מיוצר באופן טבעי איפשהו, חממה גיאותרמית קפואה כמו איסלנד הייתה הימור טוב, כך המחשבה עוברת.

במהלך יותר מעשור ממשלת איסלנד, יחד עם קונסורציום בינלאומי של חברות אנרגיה ומדענים, שפכו מעל 22 מיליון דולר כדי להבין האם אפשר להשתמש במשאב פוטנציאלי בשפע שאורז פי 10 מכמות האנרגיה אדים מחוממים. התקווה הייתה שיום אחד מפעלים גיאו-תרמיים יוכלו לצרף את מקור הכוח העצום והנקי הזה לא רק לבתים ועסקים מקומיים, אלא גם למדינות כמו אנגליה ומדינות תלויות אחרות בפחם וגז הסמוכים.

כך הוגש פרוייקט קידוחי העמק באיסלנד, בחלקו, כמאמץ למצב את האי הוולקני הזעיר של כ 320, 000 תושבים כספק ראשוני של אנרגיה מתחדשת. עם זאת, מה שהפך את אירוע הקידוח הלא-מוצלח לדמורליזציה במיוחד היה התזמון, שכן הוא התרחש בתוך משבר כלכלי עמוק. עם התמוטטותה הקרובה של המערכת הבנקאית המרכזית במדינה, גישה נוחה לאספקה ​​כמעט בלתי מוגבלת של אנרגיה גיאותרמית, ששימשה לניהול של 90 אחוז ממשקי הבית, הייתה אחד העושרים הבודדים שנותרו לטענתם של גורמים רשמיים שיכולים לעזור לדלק התאוששות.

ובכל זאת, פגיעת בטענות במאגמה תת-קרקעית לא התבררה כאובדן מוחלט, כפי שגילו החוקרים אחר כך. על סלע הר הגעש, חום שנלכד בתוך סלע מותך שורף בטמפרטורה קבועה של 900 עד 1, 000 מעלות צלזיוס. זה חשוב מאחר שחלק גדול מהעוצמה של החומר הצמיג אבד ברגע שהוא זורם מקצה הר הגעש בצורת לבה, כאשר האטמוספרה מפעילה אפקט קירור המשנה את הרכב הסלע המותך באופן משמעותי. כעת, הבעיה הייתה שמאגמת מכה היא התרחשות כה נדירה (זה קרה רק פעם אחת בהוואי), לחוקרים לא הייתה הזדמנות רבה לפתח שיטה אמינה כדי לנצל את הפוטנציאל העצום. חילוץ אנרגיה שמישה דרש תחילה כי מאגרי מים ייאספו איכשהו באתר. ואם זה היה קורה, צוות IDDP יצטרך איכשהו לעצב מערכת שהיא גמישה ומסוגלת לשאוב קיטור מהבאר.

בדוח מפתיע שפורסם בכתב העת Geothermics, החוקרים פירטו בדיוק כיצד הצליחו להשיג זאת. לאחר שגילה מאגר טבעי של מי גשמים שחלחל עם הזמן לנקיקים ממש מעל זרימת המאגמה, צוות IDDP, בראשות הגיאולוג פרנדום Ó. Friðleifsson, הצליח לבדוק בהצלחה מערכת הובלה בנויה בהתאמה אישית שנועדה לנתב את הנוזל החם עם עלייתו. לפי השיחה, כך מדענים הגיע עם מערכת הגיאו-תרמית המשופרת מגמה שלהם:

פירוש הדבר היה חיפוי מעטפת פלדה לבאר, אחת עם קטע מחורר בתחתית הקרובה ביותר למאגמה. החום הותר לבנות באטיות בקדחת הבור, ובסופו של דבר הקיטור המחומם העל זרם דרך הבאר בשנתיים הבאות.

זקנים [גיאולוג מאוניברסיטת קליפורניה בריברסייד ושותף למחבר העיתון] אמרו כי הצלחת הקידוח הייתה "מדהימה בלשון המעטה" והוסיפה: "זה יכול להוביל למהפכה במערכת יעילות אנרגטית של פרויקטים גאוטרמיים בטמפרטורה גבוהה בעתיד. "

האדים המחוממים העל שהובאו לפני השטח נרשמו מעל 450 מעלות צלזיוס - קריאה נוזלית סופר-קריטית, אך עדיין הטמפרטורה הגבוהה ביותר בה הופק חשמל המופק על ידי קיטור, לדברי המחברים. לצורך פרספקטיבה, מפעלים גיאו-תרמיים השואבים מים לבארות תת-קרקעיות לייצור אדים, מייצרים כוח בטמפרטורות של כ -180 מעלות צלזיוס. כמות החשמל המופקת במפעל תלויה במספר משתנים, כולל כמה מים מחממים ומשופכים בדקה וכמה יעילה המערכת להמיר אנרגיה זו לחשמל. הבאר לבדה, בעלת תפוקה חשמלית פוטנציאלית של 36 מגה וואט, מייצרת יותר ממחצית מהתפוקה המשולבת של 33 הבורות הקדומים שנמצאים בתחנת הכוח הסמוכה בקרפלפה ומספיקה להספק כ 9, 000 בתים בכל רגע נתון. למרות זאת, הוא עדיין מחוויר מעט לעומת מפעלי פחם של 660 מגה-ואט.

אז מה הבא? ובכן, לא התקיימו עסקאות כלשהן לבניית תחנה גיאותרמית על גבי הבאר - לפחות עדיין לא. אולם יש לראות בסימן מעודד את העובדה שמדענים הצליחו לייצר חשמל באמצעות חומר וולקני. הם גם לא ויתרו על המרדף האקזוטי שלהם לשאוף אחר הכיסים החמקמקים של הנוזל העל-קריטי. הצוות כבר תייג מיקום בדרום מערב איסלנד לשלב הבא של הפרויקט. IDDP-2, המתוכנן להמשך השנה, שואף לקדוח חור קידוח בעומק חמישה קילומטרים בחיפוש אחר מקורות כוח חמים עוד יותר.

האם מאגמה וולקנית יכולה לחזק את העתיד?