https://frosthead.com

Deep in the Heart of Iceland, Ada Cara Baru untuk Ketuk Tenaga Bumi

Pada bulan Jun 2009, sebuah gerudi membosankan beribu-ribu meter ke batu gunung berapi di timur laut Iceland menjadi tidak disangka-sangka. Selepas menyingkirkannya, para penyelidik mendapati ia dibungkus dalam batu seperti batu yang kaya silika yang dipanggil rhyolite. Ia adalah magma yang padat; gerudi telah mendedahkan poket magma, jauh di bumi, dan magma telah menyejukkan, menjejaskan gerudi.

Itulah usaha pertama dalam Projek Penggerudian Iceland Deep, eksplorasi geologi dan kemungkinan sejenis kuasa geoterma baru yang berdasarkan cecair super panas, termampat super yang terdapat di bawah tanah. Sekarang, lebih dari tujuh tahun kemudian, mereka sekali lagi menaikkan bor yang serupa walaupun lebih jauh di permukaan semenanjung Reykjanes yang jarang di sebelah barat daya Iceland. Kurang dari dua minggu yang lalu, IDDP-2 mencapai kedalaman 3.640 meter, menjadi lubang terdalam yang pernah digerudi di Iceland.

Menyerang magma adalah kemalangan, menjelaskan Wilfred Elders, salah seorang penyiasat utama IDDP dan profesor emeritus geologi di University of California, Riverside. Selain dari kerosakan pada peralatan dan permulaan di bahagian yang berlainan di negara ini, ia memberikan beberapa wawasan menarik ke atas jenis batu di rantau ini. Ia juga menghasilkan kuasa untuk masa yang singkat, dan itu adalah matlamat utama projek di tempat pertama.

"Sekiranya kita dapat membuktikan konsep menggunakan cecair supercritikal di sini, ini boleh dilakukan di mana-mana sahaja kita boleh menggerudi kepada suhu dan tekanan seperti itu, " kata Robert Zierenberg, profesor geokimia di University of California, Davis dan seorang penyelidik utama lain.

Jadi, IDDP-2 adalah bukti konsep. Tetapi ia besar, dengan kos kira-kira $ 15 juta, didorong oleh syarikat kuasa terbesar di Iceland, serta Pihak Berkuasa Tenaga Nasional Iceland, dan dengan kerjasama universiti antarabangsa. Sudah dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga geoterma dan tenaga hidroelektrik, negara 300, 000 telah melihat perlunya mengambil risiko pada geotermal yang lebih cekap-jenis yang boleh, pada waktunya, menyediakan pelengkap 24/7 untuk operasi sekejap-sekejap angin dan tenaga solar.

Geothermal, kata Bill Glassley, pengarah eksekutif California Energy Geothermal Collaborative di University of California, Davis, berpotensi untuk memicu seluruh dunia, secara bersih, tanpa batas.

Umumnya, kuasa geoterma dihasilkan dengan mengeluarkan air yang dipanaskan dari sumur yang dalam, sama ada secara langsung melalui stim atau melalui penukar haba, dan menggunakannya untuk memandu turbin. Semakin besar suhu, sistem yang lebih cekap.

"Tenaga panas bumi telah, sehingga baru-baru ini, tertumpu pada buah gantung yang rendah, " kata Glassley, yang belum terlibat dengan IDDP. "[IDDP adalah semacam usaha awal untuk bergerak ke arah dapat mengakses sumber-sumber suhu yang lebih tinggi."

Tetapi untuk IDDP, itu bukan hanya suhu. Di kedalaman mereka penggerudian, tekanannya sangat tinggi sehingga air tidak dapat menjadi wap. Pada tekanan suhu yang cukup tinggi-378 darjah Celsius dan 220 bar-ia menjadi cecair supercritikal, dengan sifatnya sendiri dan lebih banyak tenaga daripada wap.

"Pemodelan kami menunjukkan bahawa menghasilkan cecair supercritikal bermakna kita akan mempunyai sebuah sumur yang dapat menghasilkan suatu perintah magnitud lebih banyak tenaga elektrik daripada sumur subkrit konvensional, " kata Penatua. Itu boleh sampai 50 megawatt, secara amnya digambarkan sebagai kuasa untuk 50, 000 rumah.

Apabila gerudi diameter 8.5-inci mencapai kedalaman sasaran sebanyak 5, 000 meter, mereka akan mengetahui sama ada batu itu mempunyai patah dan air yang diperlukan untuk mengeluarkan cecair supercritikal secara langsung, atau sama ada ia perlu dipam, satu proses yang perlahan-lahan memperkenalkan patah kerana air yang agak sejuk memanas. (Ia sama sekali tidak seperti fracking, penyelidik cepat menunjukkan.)

Iceland telah menjadi rumah ideal untuk beberapa sebab. Syarikat-syarikat tenaga telah bersedia untuk mengambil risiko pada teknologi yang tidak akan membayar segera, kata Penatua, dan negara itu sudah terbuka kepada, dan bahkan bergantung pada, sumber tenaga boleh diperbaharui. Secara geografi, projek itu memerlukan tempat di mana mereka boleh menggerudi berhampiran dengan aktiviti gunung berapi, tetapi (diharapkan) mengelakkan memukul magma sebenar, yang, sementara ia mengandungi banyak tenaga, tidak dapat digunakan untuk menjalankan turbin, dan mungkin akan menghancurkan gerudi pula. Walaupun usaha terdahulu, Iceland telah dikaji dengan baik, dan ketika ia berada di Ridge Mid-Atlantic, keadaan para pengebor berusaha mencapai kebohongan yang relatif dekat dengan permukaan.

Terdapat segelintir tempat lain yang dapat menyediakan tapak yang sesuai pada masa depan-tidak menghairankan, di tempat lain dengan gunung berapi dan aktiviti seismik, seperti AS Barat, New Zealand, Itali dan Rift Timur Afrika. Tetapi semasa kejayaan dalam lubang ini khusus dapat memberikan negara dan perusahaan lain dengan keyakinan yang mereka perlukan untuk memulai proyek mereka sendiri, ada banyak pekerjaan yang perlu dilakukan sebelum ia mulai menghasilkan energi. Mereka perlu mengukur keadaan, meletakkan pelapik di dalam lubang, biarkan semuanya panas, menguji aliran dan membina loji kuasa untuk menukar cecair supercritikal kepada elektrik.

"Kami tidak akan tahu sehingga kami berjaya melakukannya, apa yang kelihatan seperti ekonomi. Sekiranya kita berjaya menghasilkan air sumur supercritikal di Reykjanes yang mempunyai air supercritical yang mencukupi untuk menjana setara dengan 50 megawatt, maka kita akan membuktikan konsep itu, "kata Elders. "Ia akan mengambil masa beberapa dekad untuk membangunkannya sebagai proses perindustrian dan mencubanya di bahagian lain di dunia."

Deep in the Heart of Iceland, Ada Cara Baru untuk Ketuk Tenaga Bumi