Szuperforró kőzetek egy százalékának hasznosítása a jelenlegi globális áramtermelés több mint nyolcszorosát biztosíthatja.
A Föld felszíne alatt mélyen egy hatalmas energiaforrás rejtőzik, amelyről a tudósok úgy vélik, hogy segíthet egy alacsony szén-dioxid-kibocsátású jövő energiaellátásában.
HIRDETÉS
HIRDETÉS
Egyre több kutató és energiavállalat versenyt fut azért, hogy hozzáférhetővé tegye a „szuperforró” geotermikus energiát, egy nagyon régi, ugyanakkor újszerű energiaforrást, amely szinte a Föld bármely pontján képes lenne folyamatos, szén-dioxid-mentes villamos energiát szolgáltatni.
Idén év elején a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) a State of Energy Innovation (forrás: angol) című jelentésében kiemelten foglalkozott a szuperforró geotermiával, és ígéretes „tiszta, állandó teljesítményű energiaforrásként” írta le, amely képes támogatni a fosszilis tüzelőanyagoktól való átmenetet.
Most az ágazat egyik leginkább figyelt projektje indul el az Egyesült Államokbeli Oregon államban, ahol a Quaise Energy nevű startup azt tervezi, hogy 2030-ig felépíti a világ első, úgynevezett szuperforró geotermikus erőművét.
Mi az a szuperforró geotermikus energia?
Geotermikus energia alatt a Föld felszíne alól származó hő felhasználását értjük villamosenergia-termelésre vagy fűtésre.
Energia- vagy hőforrásként betöltött szerepe önmagában nem új keletű.
Izlandon a geotermikus vizet immár majdnem egy évszázada használják otthonok fűtésére. Ma az ország villamosenergia-termelésének mintegy 30 százaléka származik geotermikus forrásokból.
A Nemzetközi Energiaügynökség (forrás: angol) szerint a hagyományos geotermikus erőművek természetes, föld alatti forróvíz- vagy gőzrezervoárokra támaszkodnak, amelyek jellemzően vulkanikusan aktív térségekben vagy a Föld tektonikus lemezeinek határvidékén koncentrálódnak.
A szuperforró geotermikus technológia ennél is mélyebbre kíván hatolni.
A technológia a 300 °C-nál is forróbb kőzeteket célozza, ahol a víz szuperkritikus állapotba kerül, és lényegesen több energiát képes szállítani, mint a hagyományos geotermikus rendszerekben.
Az Egyesült Államokban működő, non-profit Clean Air Task Force (forrás: angol) szerint e készletek mindössze egy százalékának hasznosítása a jelenlegi globális villamosenergia-termelés több mint nyolcszorosát biztosíthatná.
Miért nehéz mindezt megvalósítani?
A fő kihívást eddig az jelentette, hogy elég mélyre kell fúrni ahhoz, hogy elérjük ezeket a szélsőséges hőmérsékleteket.
Különböző energiaügynökségek (forrás: angol) szerint a hagyományos fúróberendezések – amelyek közül sokat az olaj- és gáziparból vettek át – komoly nehézségekbe ütköznek a több kilométeres mélységben uralkodó, rendkívüli hőmérséklet és nyomás mellett. Ráadásul a költségek is meredeken emelkednek, ahogy a furatok mélyülnek.
Mindez arra késztette a kutatókat, hogy alternatív fúrási technológiákkal kísérletezzenek.
A Quaise Energy azt tervezi, hogy az oregoni kutak felső szakaszán hagyományos fúrást alkalmaz, majd áttér a milliméteres hullámú (forrás: angol) technológiára, amelyet a Massachusetts Institute of Technology-n (MIT) fejlesztettek ki, és amelynek kutatási projektjeiből a startup is kinőtt.
A rendszer nagyfrekvenciás, a mikrohullámokhoz hasonló elektromágneses hullámokat használ, hogy a kőzetet mechanikus vágás helyett megolvassza és elpárologtassa.
Ha beválik, ez az eljárás lehetővé teheti, hogy a kutak a jelenlegi technológiáknál jóval mélyebb geotermikus készleteket érjenek el.
A vizet ezután a felszín alá pumpálnák, ahol a környező kőzet felmelegíti, majd gőz formájában a felszínre jutva villamos energiát termelne, mielőtt visszakerül a rendszerbe.
A Quaise szerint ez a rendszer 50 megawattnyi, folyamatosan rendelkezésre álló megújuló energiát biztosíthatna – elegendőt több tízezer háztartás ellátásához. A vállalat abban bízik, hogy a projektet nem sokkal az indulás után 200 megawattra bővítheti, ami áttörést hozhat egy olyan világ számára, amely egyszerre igyekszik csökkenteni a kibocsátásokat és lépést tartani a növekvő energiaigénnyel.
Miért fontos mindez?
Nap- és szélenergiával szemben a geotermikus energia az időjárástól függetlenül, folyamatosan termelhető. Ugyanakkor az energiatárolás, különösen az akkumulátoros rendszerek árának zuhanása segít abban, hogy a megújulók a nap 24 órájában, a fosszilis energiahordozókéval rivalizáló árakon tudjanak villamos energiát szolgáltatni – derül ki a Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség (IRENA) friss jelentéséből.
Támogatói arra is felhívják a figyelmet, hogy a geotermikus erőművek területigénye jóval kisebb, mint a nagy kiterjedésű napelem- vagy szélerőműparkoké.
Nem meglepő tehát, hogy világszerte egyre nagyobb az érdeklődés a szuperforró geotermikus energia iránt.
Izlandon a kutatók nemrég 10 millió euró (forrás: angol) uniós támogatást nyertek hasonló projektek kidolgozására. Tavaly Új-Zéland (forrás: angol) is együttműködési megállapodást kötött Izlanddal a geotermikus technológia fejlesztésére, hosszú távú energiabiztonsági stratégiájának részeként.
Szakértők szerint ez a fajta energiatermelés idővel a vulkanikusan aktív térségeken túlra is kiterjedhet. Az IEA úgy véli, hogy a mélyfúrási technológiák fejlődése Európa, Ázsia és Észak-Amerika jóval nagyobb részén is életképessé teheti a szuperforró geotermikus projekteket.
Minden ígérete ellenére azonban a technológiának még hosszú utat kell megtennie ahhoz, hogy világszerte átalakítsa a áramhálózatokat.
Jelenleg még sehol nem működik kereskedelmi szuperforró geotermikus erőmű, és a kutatóknak még be kell bizonyítaniuk, hogy a fúróberendezések, a föld alatti kőzetképződmények és a villamosenergia-infrastruktúra hosszú távon is kibírják a szélsőséges körülményeket.
Környezeti aggályok is felmerülhetnek.
Kutatók szerint a geotermikus fúrások kisebb földrengéseket válthatnak ki – ezt a jelenséget mesterséges (indukált) szeizmicitásnak nevezik. Bár ezek többsége olyan gyenge, hogy az emberek nem is érzékelik, akadnak súlyosabb esetek is.
2017-ben egy, a Richter-skála szerint 5,4-es erősségű földrengés rázta meg a dél-koreai Pohang közelében lévő geotermikus létesítmény környékét, jelentős károkat okozva. Feltételezések szerint mesterséges szeizmicitás váltotta ki, miután nagy nyomású folyadékot juttattak a föld mélyébe az adott helyszínen.
Támogatói azonban azzal érvelnek, hogy a lehetséges haszon túl nagy ahhoz, hogy figyelmen kívül hagyjuk.
A Clean Air Task Force számításai szerint a Föld felszíne alatt 3 és 10 kilométer közötti mélységben található geotermikus energia mintegy 2 százaléka önmagában az Egyesült Államok jelenlegi energiaigényének mintegy 2000-szeresét lenne képes fedezni.