Eden izmed virov energije, ki lahko nadomesti izčrpne vire nafte in zemeljskega plina, nam je prav pod nogami - toplota globokih kamnin.
Ljudje so se naučili rudarjenja v zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja, vendar stvari ne presegajo eksperimentalnih petrotermalnih postaj. Napredek ne ovirajo le visoki stroški projektov in tehnološke težave, ampak tudi negativno javno mnenje.
Moten odziv podzemlja
Leta 2005 se je začelo vrtanje v okolici Basla v Švici za pridobivanje energije iz vročih granitov. Tehnologija je zahtevala drobljenje kamnin na globini pet kilometrov.
Da bi to naredili, so v vodnjak pod visokim tlakom črpali tekočino, ki je dobesedno razbila granite in jih naredila prepustne za vodo. Ta metoda se imenuje hidravlično lomljenje in se uporablja na naftnih poljih za "poživitev" osiromašenega vodnjaka.
Naslednjih šest dni, ko je črpalka tekočine, je območje doživelo potrese magnitude tri in več. Pretrese so občutili lokalni prebivalci. Začeli so protesti, večmilijonski projekt pa so na koncu odstavili.
Podobna situacija se je razvila v Nemčiji - v Landau in Unterhaching, kjer delujejo geotermalne elektrarne. Leta 2009 so se tam čutili mikro potresi. Toda kljub protestom aktivistov projekti niso bili zaključeni, še vedno delujejo.
Promocijski video:
Povzročeni potresi na območju petrotermalnih elektrarn.
Navdušenje je črpalo v tla
Petrotermalna energija je eno najbolj obetavnih področij, za katero znanstveniki pričakujejo, da bo nadomestilo energijo fosilnih goriv.
Za razliko od nafte in premoga, ki ju je treba ne samo rudariti, ampak tudi prevažati in celo predelati, lahko zemeljsko toploto neposredno uporabimo.
Zaradi radioaktivnega razpada v jedru planeta se črevesje segreje na visoko temperaturo. S tem pojavom se soočajo rudarji.
V globini treh kilometrov lahko temperatura seže do 150, na desetih kilometrih - do tristo stopinj Celzija. Vročina črevesja je konstantna, ni odvisna od vremenskih in drugih zunanjih razmer. Za razliko od vročih vrelcev, gejzirjev ali suhe pare, ki so redki in se običajno nahajajo na območjih aktivnega vulkanizma, daleč od porabnikov, vroče kamnine so povsod na planetu.
Kako priti do njih ni težava, saj so tehnologije globokega vrtanja v svetu dobro uveljavljene.
Če želite črpati toploto iz podzemlja, morate izvrtati dve vrtini. Voda (hladilna tekočina) se črpa v eno, ki na globini prodira v razpoke ali pore kamnin in se segreje. Vroča tekočina se dvigne v drugo vrtino (proizvodnja). To zamisel je konec 19. stoletja predlagal Konstantin Ciolkovski, sovjetski geolog Vladimir Obručev pa jo je podrobno opisal v zgodbi "Rudnik toplote".
Petrotermalna elektrarna.
Petroenergija deluje tudi, če podzemlje ni dovolj vroče, njihova temperatura je na primer približno 80 stopinj. V tem primeru se uporablja binarni cikel: s pomočjo toplotnega izmenjevalnika se toplota iz vrtine prenaša na freon ali tekoče ogljikovodike - tekočino z nizkim vreliščem.
Ustvarjena para se dovaja v turbino, ki proizvaja električno energijo.
Ta tehnologija je dovolj, da človeku za vedno zagotavlja energijo, pravi akademik Sergej Alekseenko z Inštituta za termofiziko. S. S. Kutateladze SB RAS.
Javno mnenje poveljuje napredek
Prva petrotermalna postaja je bila zgrajena v Franciji leta 1963. Leta 1977 so v ZDA v bližini laboratorija v Los Alamosu med gradnjo podobnega obrata prvič uporabili hidravlično lomljenje.
Zdaj je na svetu 22 petrotermalnih postaj, večina v Evropi. Od tega jih 14 proizvaja električno energijo, preostali pa delajo za ogrevanje. Samo en projekt, Soultz-sus-Forets v Franciji, dobavlja električno energijo v omrežje.
Tehnologija se spopada s številnimi izzivi. Prvič, globoko vrtanje je drago. Porabi večino proračuna za projekt. Drugič, hidravlično lomljenje ima posledice za okolje: od motenj tal in onesnaženja podzemne vode do umetnih potresov.
Stalno kroženje vroče slane vode skozi vodnjak prispeva k njegovi hitri zaraščenosti in obrabi opreme.
Poleg tega kristalne kamnine vsebujejo veliko nečistoč, pogosto strupenih, lahko topnih soli, ki vse končajo v hladilni tekočini. Obstaja problem odstranjevanja, pa tudi nevarnost onesnaževanja okolja.
Do zdaj se petrotermalna energija ne razvija zelo aktivno. Strokovnjaki ugotavljajo, da še ni prestal znanstvene stopnje. Vsaka globoko postavljena toplotna naprava je edinstvena in zahteva nenehno raziskovanje.
Javnost je proti tej tehnologiji, pa tudi proti jedrski in vetrni energiji, skladiščenju ogljikovega dioksida na polici. Kljub temu znanstveniki ne izgubljajo upanja in napovedujejo povečanje svojega deleža v svetovni proizvodnji energije do konca 21. stoletja.
Tatjana Pichugina