Η γεωθερμική ενέργεια συνήθως βρίσκεται κοντά σε ενεργά ηφαίστεια.
Έρικ Γκάμπα, CC BY-SA

Η Ισλανδία πρόκειται να εισχωρήσει στο νερό τόσο ζεστή όσο η λάβα. Αρκετά χιλιόμετρα κάτω από το έδαφος, μια εξέδρα γεώτρησης που ονομάζεται Thor σύντομα διεισδύει η περιοχή γύρω από έναν θάλαμο μάγματος, όπου λειωμένος βράχος από την εσωτερική Γη θερμαίνει νερό που έχει διαρρεύσει μέσα στον πυθμένα. Αυτό το νερό - έως 1,000 ° C και κορεσμένο με διαβρωτικά χημικά - τελικά θα διοχετεύεται στην επιφάνεια και η θερμότητα του μετατρέπεται σε χρησιμοποιήσιμη ενέργεια.

Πρόκειται για μια τεράστια πρόκληση στον τομέα της μηχανικής και μπορεί να οδηγήσει σε μια νέα εποχή παραγωγής γεωθερμικής ενέργειας. Τα υπάρχοντα γεωθερμικά έργα σε όλο τον κόσμο χρειάζονται νερά θερμαινόμενα σε λιγότερο από 300 ° C, οπότε γιατί να πάτε σε αυτήν την επιπλέον προσπάθεια και δαπάνη;

Η απάντηση είναι απλή: το νερό στις πιο ακραίες θερμοκρασίες υπάρχει σε μια κατάσταση που περιγράφεται ως «υπερκρίσιμος", Όπου δεν συμπεριφέρεται ως αληθινό υγρό, ούτε ως αληθινό αέριο, και είναι ικανό να συγκρατεί μια εκπληκτική ποσότητα ενέργειας. Το υπερκρίσιμο νερό μπορεί να παράγει έως δέκα φορές περισσότερη δύναμη από τις συμβατικές γεωθερμικές πηγές.

Η Ισλανδία είναι ένα έθνος χτισμένο πάνω σε 130 ηφαίστεια που ακουμπά πάνω από ένα διαφορετικό όριο πλάκας που φέρνει μια συνεχή παροχή ζεστού, φρέσκου μάγματος από τον μανδύα μόλις λίγα χιλιόμετρα παρακάτω. Οι Ισλανδοί έχουν επωφεληθεί από αυτό, και τώρα παράγουν περισσότερο από το ένα τέταρτο της ηλεκτρικής τους ενέργειας μέσω γεωθερμική, πρόσβαση σε νερό θερμοκρασίας βρασμού εντός 2km από την επιφάνεια.

Η Έργο βαθιάς διάτρησης της Ισλανδίας (IDDP) δημιουργήθηκε για να ανακαλύψει τι συμβαίνει σε βάθη κάτω από 4 χιλιόμετρα στον ισλανδικό φλοιό. Το 2009, κατά το πρώτο τους πόδι γεώτρησης, κατά λάθος χτύπησε μια τσέπη μάγμα, και τελικά σταθεροποίησε το σύστημα για να δημιουργήσει το πιο καυτός ατμός παράγεται ποτέ στη γεωθερμική εξερεύνηση: 450 ° C.

Η δεύτερη γεώτρηση που τρυπιέται τώρα στοχεύει να αγγίξει το βαθύ νερό που κυκλοφορεί που διαπερνά τον βράχο γύρω από ένα θάλαμο μάγματος κάτω από τη χερσόνησο του Ρέικιανε κοντά στο Ρέικιαβικ.

Ακολουθήστε τα ηφαίστεια

Η αμηχανία του γεωθερμικού πλούτου που προσφέρεται στην Ισλανδία είναι ασυνήθιστη, αλλά σε καμία περίπτωση μοναδική. Πράγματι, ενώ η χώρα έχει μια από τις υψηλότερες γεωθερμικές παραγωγές ηλεκτρικής ενέργειας από άποψη συνολικού μεριδίου ενέργειας, δεν είναι ούτε η υψηλότερη, ούτε είναι στις πέντε πρώτες χώρες για συνολική γεωθερμική ικανότητα. Στην πραγματικότητα, οι χώρες των πέντε πρώτων μπορεί να εκπλήξουν.

Ο απόλυτος μεγαλύτερος παραγωγός γεωθερμικής ηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο είναι οι ΗΠΑ, με ισχύ περίπου 3,450 MW το 2015, με επίκεντρο σε μεγάλο βαθμό την Καλιφόρνια (ένας τυπικός πυρηνικός σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας περίπου 1,000 MW). Ακολουθούν οι Φιλιππίνες και η Ινδονησία, με 1,870 και 1,340 MW αντίστοιχα. Το Μεξικό και η Νέα Ζηλανδία ακολουθούν λίγο πάνω από 1,000 MW το καθένα και η Ισλανδία (665 MW) έρχεται στην έβδομη θέση πίσω από την Ιταλία (916 MW).

Τα ηφαίστεια είναι ο κοινός παράγοντας στους γεωθερμικούς πόρους όλων αυτών των χωρών. Οι ΗΠΑ έχουν επίσης χρησιμοποιήσει την τεράστια ζώνη βλάβης του San Andreas και την ικανότητά τους να μεταφέρουν θερμότητα και υγρά μέσω του φλοιού.

Αναζητώντας τον τέλειο γεωθερμικό χώρο

Για να επιτύχει η γεωθερμική ενέργεια πρέπει να υπάρχει θερμότητα, πρέπει να είναι προσβάσιμη και πρέπει να μπορείτε να μετακινείτε νερό γύρω από αυτήν. Αυτές οι τρεις απλές απαιτήσεις μπορεί να είναι δύσκολο να βρεθούν μαζί.

Σε όλο τον πλανήτη, το καυτό υλικό είναι πολύ βαθιά για να είναι οικονομικά προσιτό. Η θερμοκρασία του φλοιού της Γης γενικά αυξάνεται κατά 25 ° C για κάθε βάθος 1km; για να είναι οικονομικά γεωθερμική, η τιμή πρέπει να είναι πλησιέστερη στους 50 ή ακόμη και στους 150 ° C / km. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να βρίσκεστε κοντά σε κάτι γεωλογικά ασυνήθιστο: είτε αραιωμένο φλοιό (έτσι είστε πιο κοντά στον ζεστό μανδύα) ή χαρακτηριστικά όπως όρια πλάκας ή ηφαίστεια που μπορούν να κατευθύνουν τη θερμότητα ή το μάγμα προς την επιφάνεια.

Εάν πληρούται αυτή η προϋπόθεση, πρέπει να είστε σε θέση να μετακινήσετε νερό. Οι βράχοι δεν είναι όλοι ίδιοι, καθώς μερικοί μπορούν να επιτρέψουν στο νερό να ρέει εύκολα μέσω των πόρων και των ορίων μεταξύ των κόκκων, ενώ άλλοι μοιάζουν περισσότερο με φράγμα. Εάν το νερό δεν μπορεί να ρέει στην γεώτρηση τότε δεν μπορεί να φθάσει στην επιφάνεια.

Εάν η καυτή περιοχή δεν έχει φυσικό νερό, τότε οι μηχανικοί μπορούν να αντλήσουν λίγο. Ωστόσο, εάν τα βράχια εμποδίσουν τη ροή και τη διασπορά του, τότε το νερό θα κρυώσει απλώς την περιοχή αμέσως γύρω από την γεώτρηση, καθιστώντας το άχρηστο με γεωθερμικούς όρους.

Όπως και με χρυσά στοιχεία, στοιχεία σπάνιας γης ή καλή καλλιεργήσιμη γη, η γεωλογία μιας περιοχής ελέγχει την πρόσβαση σε αυτόν τον πολύτιμο πόρο. Οπουδήποτε με ενεργά ηφαίστεια θα μπορούσαν ενδεχομένως να επωφεληθούν από τη γεωθερμική εξερεύνηση υψηλής θερμοκρασίας που πρωτοστάτησε από το IDDP. Αυτό περιλαμβάνει κάθε χώρα γύρω από τον Ειρηνικό Δαχτυλίδι της Φωτιάς - μια ευκαιρία ίσως να αντλήσουμε κάποιο όφελος από τα ηφαίστεια που διασχίζουν τα τοπία τους.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Pete Rowley, Ανώτερος Επιστημονικός Υπεύθυνος, Earth Science, Πανεπιστήμιο του Πόρτσμουθ

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η Συνομιλία. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικές Βιβλία:

at InnerSelf Market και Amazon