Команда американских специалистов объявила о своем намерении обуздать один из самых мощных энергетических источников, подаренных нам природой. Таким источником является геотермальная энергия, получение которой планируется осуществлять весьма необычным способом – закачиванием воды вглубь спящего вулкана, расположенного в центральной части американского штата Орегон.
Инициаторы эксперимента надеются, что пар, получаемый в результате закачки воды в раскаленные недра вулкана, можно будет эффективно использовать для получения чистой и дешевой энергии вне зависимости от текущих погодных условий и без риска создания локального землетрясения.
Несмотря на сопутствующие с проведением эксперимента опасения, проектом ученых заинтересовались многие компании. На начальный этап реализации проекта уже было выделено свыше сорока трех миллионов долларов. Наибольшие инвестиции в фонд проекта поступили от Министерства Энергетики Соединенных Штатов Америки (двадцать один миллион и пятьсот тысяч долларов), а также от компании Google (шесть миллионов триста тысяч долларов). Масштабная реальная проверка концепции, разработанной учеными, должна пройти в самое ближайшее время на склонах вулкана Newberry (Ньюбери), расположенного всего в тридцати километрах к югу от города Бенда в штате Орегон.
Невиданный объем тепловой энергии, скрытый в раскаленных недрах земной коры, используется людьми для получения электрической энергии вот уже более одного века: горячую воду или пар, выходящие на поверхность, направляют в специальные турбины, которые вращают генератор и тем самым вырабатывают электрическую энергию. Основная проблема геотермальной энергетики заключается в жесткой зависимости от соблюдения большого числа условий, то есть получение энергии возможно лишь в отдельных районах планеты и число таких мест, не занятых производством энергии, стремительно снижается с каждым годом. Следующим шагом в развитии геотермальной энергетики могло бы быть использование горячих пород, однако они не имеют трещин и воды, необходимой для создания пара.
Основной целью, которая стояла перед группой ученых при разработке проекта «Усовершенствование Геотермальных Систем», был эффективный сбор тепла раскаленных пород и превращение геотермальной энергетики в одну из основных «зеленых» отраслей энергетики. Планируется с использованием бура создавать в горячих породах глубокие колодцы, в которые затем будет осуществлена подача воды, в результате чего, благодаря процессу гидрорасщепления (hydroshearing), в породе образуется большое количество мелких трещин. Холодная вода будет закачиваться насосами в подземный резервуар, и извлекаться в виде пара. Следует отметить, что у некоторых ученых возникают опасения, что подобные манипуляции глубоко под землей могут стать причиной инициации локального землетрясения.
До сего момента технология развивалась невероятно медленно – сегодня существует лишь две подобные электростанции во всем мире – одна в Германии и одна во Франции. Существовала и третья электростанция в городе Базель, Швейцария, однако она была закрыта из-за угрозы землетрясений. Попытка реализации данной концепции геотермальных станций была предпринята и в Австралии, однако закончилась провалом из-за значительных проблем с бурением. Кроме того, согласно недавно подписанному международному протоколу, все разработчики, занимающиеся такого рода деятельностью, обязаны проводить испытания своих технологий на значительном удалении от населенных пунктов и оповещать население в округе о проведении испытаний.
Однако инициаторы проекта беспокоятся о другом – создании подземного резервуара приемлемого размера для обеспечения достаточной эффективности геотермальной станции для ее коммерческого использования. В новом проекте планируется использовать высокотехнологичные полимерные материалы, безопасные для окружающей среды. Относительно влияния концепции на землетрясения инициаторы проекта комментарий не дали, однако отметили, что вероятность возникновения землетрясения в регионе испытания крайне мала. Эта местность представляет собой удаленную от населенных пунктов сейсмически мертвую зону, поэтому исключена малейшая вероятность нанесения вреда инфраструктуре или имуществу. Более того, наслоившийся за десятки миллионов лет вулканический пепел выступает в роли амортизатора, обеспечивая повышенную защиту от колебаний. Между тем, американское Министерство Энергетики заявила о намерении осуществлять самый тщательный контроль над ходом эксперимента, а также за дальнейшей работой установки.
Последнее извержение вулкана Ньюбери наблюдалось свыше тысячи трехсот лет назад, до наступления последнего оледенения, однако согласно результатам исследований, проведенных в восьмидесятых годах двадцатого века, горные породы все еще сохраняют высокую температуру. Планируется в течение двадцати одного дня заливать в экспериментальный колодец, пробуренный до трех километров, задивать воду со скоростью свыше три с половиной тысячи литров каждую минуту. Таким образом, за весь период закачки воды в недрах вулкана окажется свыше ста миллионов литров воды.
Поступая в раскаленную породу, холодная вода заполняет свободное пространство и расширяет его за счет образования трещин. Впоследствии будет осуществлена закачка специального полимерного состава, который закупорит образовавшиеся трещины в стенках пробуренного колодца, благодаря чему вода сможет беспрепятственно стекать на большую глубину. На начальном этапе пластик позволяет регулировать распространение воды, однако впоследствии он быстро растворится без образования токсичных соединений. Датчики сейсмической активности позволяют создать высокоточные карты образования новых трещин, которые по расчетам ученых создадут объемный резервуар на глубине от 1.8 до 3.4 километров от земной поверхности. Диаметр резервуара должен превышать один километр.
Бюро землеустройства Соединенных Штатов уже провело оценки потенциального воздействия проекта геотермальной станции на окружающую среду и не выявило никаких опасностей. Вместе с тем в настоящее время принимаются комментарии общественности и независимых ученых, после чего будет вынесен окончательный вердикт. Между тем, инициаторы проекта заявляют, что о возведении полномасштабной электростанции в настоящее время не может быть и речи. Однако, скорее всего, это станет возможным в ближайшие десять лет.
Если проект будет реализован успешно и технология создания геотермальных электростанций подобного типа будет доведена до завершения, геотермальная энергетика имеет все шансы стать основным видом энергии на планете, оставив позади ветряную и солнечную энергетику, обладающих низкой эффективностью и зависимостью от погодных условий.{odnaknopka}