Fusion Tech намира приложение за геотермалната енергия
Горните 10 километра от земната кора съдържат огромни геотермални запаси. Те чакат да се възползваме от неограничената им мощност, която сама по себе си не генерира парникови газове. Все пак геотермалните източници в момента произвеждат само три десети от един процент от световното електричество. Този обещаващ енергиен източник отдавна е ограничен от изключителните предизвикателства на пробиването на дупки. Те трябва да са достатъчно дълбоки, за да предоставят достъп до интензивната топлина под повърхността на Земята.
Открита е иновативна технология, която може драстично да намали разходите и сроковете за сондиране до фантастични дълбочини. Quaise Energy, базирана в Кеймбридж, Масачузетс, планира да разположи така наречените жиротронни бормашини за изпаряване на скали с помощта на мощни микровълни.
Какво е жиротрон?
Жиротронът използва високомощни вакуумни тръби с линеен лъч, за да генерира електромагнитни вълни с милиметрова дължина. Изобретени от съветски учени през 60-те години на миналия век, жиротроните се използват в изследователски експерименти за ядрен синтез, нагряване и контрол на плазма.
Quaise събра 95 милиона долара от инвеститори, включително японската Mitsubishi, за разработване на технология, която ще позволи бързо и ефикасно сондиране до 20 км дълбочина. Това е по-близо до ядрото на Земята от всякога.
Без въглеродни емисии
Свръхкритичната геотермална енергия има потенциала да замени изкопаемите горива и най-накрая да ни даде път към енергиен преход и към безвъглеродна, базова енергия.
Пробиването на най-дълбоката дупка, създадена от човека, която се простира на 12 262 метра под повърхността на Сибир, отне почти 20 години. С навлизането на шахтата на дълбочина, напредъкът намалява до по-малко от метър на час. Скоростта стига до нула, след като работата беше изоставена през 1992 г. Този опит и подобни проекти показаха ясно, че конвенционалните сондажи не могат да се справят с високите температури и натиск дълбоко в земната кора.
Микровълни срещу скали
Един енергиен лъч няма такива граници. Въз основа на своите експерименти и други изследвания, учените изчислиха, че източник на милиметрови вълни, насочен през вълновод от около 20 сантиметра, може да взриви дупка с размер на баскетболна топка в скала със скорост от 20 метра в час. При тази скорост за 25 дни и половина непрекъснато сондиране ще създаде най-дълбоката дупка в света. Очевидно е, че ако успеят, изследователите ще пробият много по-дълбоки дупки за сравнително кратък период от време.
Вълна от възможности
Дизайнът на Quaise изисква гофрирана метална тръба, която да служи като вълновод. Той ще бъде извлечен след завършване на пробиването. Системата ще разчита на инжектиран газ за охлаждане и изнасяне на пепел.
Използването на вълновода за насочване на енергия към целевата скала позволява на източника да остане на повърхността. Това може да звучи като разтягане, но концепцията е тествана в експеримент от 1970 г. При него Bell Labs построиха 14-километрова вълноводна предавателна среда в северната част на Ню Джърси. Изследователите открили, че може да предава милиметрови вълни с много малък процент затихване.
Индустриални ползи
Quaise възнамерява да се насочи към индустриални клиенти при гарантиран дебит, температура и налягане. В крайна сметка компанията се надява технологията да даде възможност за нови геотермални електрически централи и да позволи употребата на турбини, които преди са се нуждаели от изкопаеми горива, за да доставят на мрежата около 25-50 мегавата електроенергия от всеки кладенец.
Компанията планира да започне полеви демонстрации тази есен, използвайки прототипно устройство за пробиване на дупки в твърда скала в Тексас. Оттам Quaise ще изгради демонстрационна платформа в пълен размер в зона с висока геотермална енергия в западните Съединени щати.
