Pieskaroties Rocks, lai iegūtu spēku

Pavadiet laiku Francijas ciematā Soultz-sous-Forêts, un jūs, iespējams, piedzīvosit cilvēka izraisītu zemestrīci. Vibrācijas – dažas pat 2,87 pēc Rihtera skalas – ir visievērojamākais atjaunojamās enerģijas pētniecības programmas elements, kas var gūt panākumus tur, kur citi ir cietuši neveiksmi.

Salaužot granīta pamatiežus, kas atrodas piecus kilometrus zem virsmas, un sūknējot īpaši sāļu ūdeni, franču, vācu un Šveices inženieru komanda iegūst iežu siltumenerģiju un plāno to izmantot, lai ražotu elektrību bez piesārņojuma. Vismaz viņi to darīs, ja vietējie iedzīvotāji pacietīs nedaudz vairāk kratīšanas.

Šis projekts ir līdz šim progresīvākais darbs, lai izpildītu solījumu par tā saukto karsto akmeņu ieguvi. Kopš 1970. gadiem ģeotermālie inženieri daudzkārt ir mēģinājuši izspiest pietiekami daudz šķidruma caur karstiem akmeņiem, lai iegūtu enerģiju komerciālā mērogā. Tagad Soultz projekts ir sasniedzis augstākos plūsmas ātrumus pasaulē caur dažiem karstākajiem akmeņiem. Nākamgad līdz šim laikam viņi plāno pārveidot šo siltumenerģiju vismaz 1,5 megavatu atjaunojamās enerģijas tīklā.

Karstā roka ieguves jēdziens ir maldinoši vienkāršs. Divas vai vairākas akas tiek urbtas karstā pamatiežā, un starp esošais pamatiežs tiek sašķelts ar hidrauliskiem sprādzieniem. Pēc tam sālījumu iesūknē vienā vai vairākos injekcija akas, un tas plūst cauri akmenim uz vienu vai vairākām ražošanu akas, ceļojot uzsilst. Kad sāļais ūdens sasniedz ražošanas akas virsmu, tā siltums tiek novadīts, lai ražotu elektroenerģiju vai izmantotu telpas apkurei, un pēc tam tiek atgriezts injekcijas urbumos.

Neskatoties uz vienkāršību, šī koncepcija vairākas reizes ir cietusi neveiksmi. 1970. gados novatorisks projekts, ko ierosināja Los Alamos Nacionālā laboratorija, parādīja, ka ir iespējams sadalīt iežus un cirkulēt sālījumu, lai iegūtu siltumu. Taču šis projekts nekad nevarēja iegūt pietiekami daudz sālsūdens un līdz ar to arī pietiekami daudz siltuma, lai padarītu procesu konkurētspējīgu ar tradicionālajām spēkstacijām, kurās sadedzina fosilo kurināmo, piemēram, ogles vai dabasgāzi.

Gunārs Grekšs, ģeofiziķis un karsto iežu laušanas eksperts Leibnicas Lietišķo ģeozinātņu institūtā Hannoverē, Vācijā, saka, ka turpmākie centieni Apvienotajā Karalistē un Japānā cieta neveiksmi tā paša iemesla dēļ: iežu sašķelšana nekad nebija pietiekama. Plūsmas pretestība joprojām ir galvenā problēma, viņš saka. Nevienā no šiem projektiem plūsmas ātrumi nebija tādā diapazonā, kāds nepieciešams komerciālai sistēmai.

Soultz projekts tika uzsākts 1987. gadā, un to finansēja Eiropas Komisija. Kopš 2001. gada to pārvalda Eiropas enerģētikas uzņēmumu konsorcijs, tostarp Shell un Electricité de France. Francijas, Vācijas un Šveices pētniecības aģentūras atbalsta zinātni.

Līdzšinējo panākumu atslēga ir bijusi rūpīga ģeoloģiskā analīze, kas nodrošina, ka urbumi tiek novietoti tā, lai tie nonāktu pareizajos akmeņos. 1997. gadā pēc desmit gadu darba projekts demonstrēja iespaidīgus plūsmas ātrumus, pārvietojot sālījumu, kas uzsildīts līdz 140 grādiem pēc Celsija, ar ātrumu 25 litri sekundē un 3,6 kilometru dziļumā. Un pretestība bija mazāka par pusi no Losalamosas.

Šis pozitīvais rezultāts mudināja projekta vadītājus iespiest savas akas dziļāk, 200 grādu granītā piecu kilometru dziļumā, un pagājušajā rudenī viņi beidzot atvēra krānus. Daniels Fričs, projekta koordinators, saka, ka sistēma, iespējams, varētu veikt 40 līdz 50 litrus sekundē, pievienojot sūkņus, kas tiks uzstādīti akās šovasar. Tas ir vēl viens tehnoloģisks izaicinājums, ņemot vērā nelabvēlīgo temperatūru, ko daži sūkņi spēj sasniegt. izturēt. Pēc tam tiek plānots līdz 2007. gada sākumam uzbūvēt eksperimentālu elektrisko iekārtu, lai radītu 1,5 megavatus, kas ir aptuveni tāda pati kā vienai no mūsdienu vēja turbīnām. Taču karsto akmeņu augs nepaliks dīkstāvē katru reizi, kad vējš pierims, un gadā tam vajadzētu ražot apmēram trīs reizes vairāk enerģijas.

Fričs norāda, ka, lai segtu savu iekārtu izmaksas un gūtu peļņu, tomēr projektam vajadzētu ražot tuvāk pieciem megavatiem. Tomēr, lai ražotu vairāk jaudas, tiem ir vairāk nekā divas reizes jāpalielina plūsmas ātrums līdz aptuveni 100 litriem sekundē, kas varētu būt izaicinājums, jo to sprādziens rada lielu kratīšanu uz virsmas. Dažu neapmierinātu pilsoņu tiesas prāvas, pieprasot īpašuma bojājumus, ir ierobežojušas Friča vēlmi izmantot spēcīgākus hidrauliskos sprādzienus. Tomēr daudziem vietējiem iedzīvotājiem tas šķiet daudz ažiotāža par neko. Vietējais žurnālists Bernards Stefāns, kurš dzīvo divus kilometrus no projekta nulles vietas, saka, ka viņa māju sprādzieni nav skāruši. Un Soultz-sous-Fôrets mērs Alfrēds Šmits saka, ka problēmu nav.

Tomēr tā vietā, lai izmantotu spēcīgākus hidrauliskos sprādzienus, lai vēl vairāk atvērtu akmeņus, Fričs plāno papildināt spridzināšanu ar jaunu metodi: skābes ieliešanu akās. Ideja ir izšķīdināt sāls nogulsnes lūzumos, kas atrodas tieši ap urbumiem. Fričs saka, ka Itālijā veiktie testi ar skābi ir uzlabojuši dažu ģeotermālo aku darbību 10 reizes.

Pīters Fērlijs ir tehnoloģiju apskata rakstnieks, kurš dzīvo Parīzē.

paslēpties