Геотермальна енергія: Реальність і майбутнє відновлюваного джерела енергії

Геотермальна енергія опалює будинки, використовуючи тепло землі. Завдяки розвитку технологій та виявленню оптимальних джерел тепла, геотермальна енергія стала більш перспективною.

Геотермальна енергія, або використання теплового насосу для отримання енергії з рідини, що циркулює в трубах під землею, була популярною на початку 2000-х, як і сонячна та вітрова енергія. Що ж сталося? Сьогодні про геотермальну енергію не так багато чути, але вона все ще існує. Це занадто дорого? Чи ефективність сонячної енергії випередила геотермальну як практичне джерело відновлюваної енергії?

Що трапилося з геотермальною енергією?

Геотермальна енергія передбачає буріння в землі для прокладання труб, по яких циркулює пара, здатна природним чином поглинати тепло з землі. Ця пара прокачується через циркуляційну систему теплої підлоги, яка поступово зігріває будівлю, випромінюючи тепло. Ранні геотермальні проєкти мали проблеми через застосування застарілих бурових установок без автоматизації та програмного забезпечення. Вони також не використовували метод спрямованого буріння, що призвело до низької ефективності.

Рання ідея технології геотермальної енергії полягала в тому, щоб прокласти геотермальні труби в землі на глибині, яка залишається вище рівня замерзання, як правило, на глибині від 50 до 400 футів. Стабільні температури на цих глибинах гарантують стабільне постачання 60-градусної температури за Фаренгейтом цілий рік, яку можна використовувати для опалення будинків і офісів. Цей тип геотермальної системи називається геотермальним тепловим насосом, і це одна з найпростіших і найпрактичніших форм геотермальної відновлюваної енергії.

Також можна бурити глибше в місцях, де природне тепло землі дає більше енергії. Наприклад, біля вулкана або в глибині земної кори, де гарячіше, оскільки вона знаходиться трохи ближче до центру Землі. Глибина буріння для цього типу геотермальної енергії коливається від кількох сотень до кількох тисяч футів, і її можна використовувати для великих проєктів, таких як районні або муніципальні тепломережі. Саме цей різновид проєктів вперше довів, що слід використовувати технології для пошуку оптимальних джерел тепла в землі, як це вже робить нафтогазова промисловість для пошуку нафти.

Фото з Canva.com

Нова технологія для створення геотермальної енергії для майбутнього покоління

Fervo Energy намагається впровадити методи нафтогазової промисловості для пошуку джерел тепла в геотермальну енергетику, щоб створити ефективнішу відновлювану енергію. Хоча більшість ґрунтових теплових насосів циркулюють енергію з джерела з температурою близько 60 градусів за Фаренгейтом, пошук інших джерел з вищою температурою може означати використання джерела тепла з температурою від 100 до 200 градусів за Фаренгейтом, що є набагато ефективнішим.

Такий тип температури ґрунту часто зустрічається на глибинах від тисячі до десятків тисяч футів під поверхнею Землі, і це вимагає досконаліших технологій для пошуку та буріння. Ця глибинна геотермальна установка використовує пару з високим вмістом енергії при температурі від 300 до 700 градусів за Фаренгейтом і передбачає буріння як нагнітальних, так і видобувних свердловин. Холодна вода закачується в нагнітальну свердловину і протікає через геотермальний резервуар до видобувної свердловини. Вода повертається на поверхню з вищою температурою, і ця енергія перехоплюється на поверхні та вступає в цикл виробництва електроенергії.

Для буріння таких глибоких свердловин і виробництва електроенергії з них потрібні набагато складніші технології, крім того вони набагато дорожчі. Це означає, що технологію найкраще застосовувати для великих проєктів, які можуть забезпечити теплом цілі населені пункти або промислові комплекси. Знайти джерела тепла для таких проєктів складніше і затратніше. Fervo Energy використовує технології пошуку джерел у нафтогазовій галузі, щоб геотермальна енергетика могла вироблятися в більших обсягах.

Майбутнє геотермальної енергетики - це технології

Fervo використовує поєднання технологій, щоб відновити геотермальну енергетику як можливість отримання 100% чистої енергії. Технологія горизонтального буріння та багатоступеневого буріння свердловин поєднується з розподіленим волоконно-оптичним зондуванням для відстеження даних про енергію, доступну з джерел тепла.

Як тільки люди усвідомлять, що їхні навички пошуку джерел енергії, таких як нафта і газ, можуть бути застосовані до нового типу виробництва енергії та революції в галузі чистої енергії, вони почнуть захоплюватися цим. Завдяки технологіям, що роблять геотермальну енергію ефективнішою та продуктивнішою, можна залучити енергетичні компанії та цілі галузі до виробництва екологічно чистої енергії замість нафти, що забруднює навколишнє середовище.

Джерело: https://inhabitat.com/new-technology