Rewolucja przyjdzie z Islandii? Mogą dać światu nową technologię

W północno-wschodniej Islandii, w kalderze wulkanicznej zwanej Krafla, grupa śmiałych naukowców chce zrewolucjonizować podejście do geotermii i opracować metodę wykorzystania ciepła zgromadzonego w wulkanicznej komorze magmowej.

Pierwsze odwierty w tamtym rejonie prowadzono już w 2009 roku, w innym celu i bez rezultatu. Wiertło było ciągle blokowane, dokładnie na tej samej głębokości, niezależnie od miejsca prowadzenia prac, a po wyciągnięciu obklejone kawałkami szkła - schłodzoną, skrystalizowaną skałą. - Był to dowód na to, na co się natknęliśmy: komorę magmową - tłumaczył w rozmowie z CNN Bjarni Pálsson, były inżynier w islandzkiej krajowej spółce energetycznej Landsvirkjun, który pracował przy odwiertach przed piętnastu laty.

Jak mówił, odkrycie było szokujące. Komory magmowe - gigantyczne naturalne zbiorniki skalne, zawierające roztopioną skałę pod ogromnym ciśnieniem, istnieją wszędzie tam, gdzie wulkany, tylko, że zwykle znacznie głębiej. W obawie przed erupcją, schłodzono więc odwiert milionem ton zimnej wody i zamknięto.

Po pierwsze - wiedza

Teraz geologowie wrócili w rejon Krafla z nadzieją na zrewolucjonizowanie światowej energetyki geotermalnej i uzupełnienie wiedzy na temat erupcji wulkanicznych.

REKLAMA

Skala wyzwań robi ogromne wrażenie - potrzebny będzie odwiert do głębokości około 2090 metrów, gdzie temperatury sięgają tysiąca stopni Celsjusza. Potem, po sięgnięciu wierzchu komory magmowej, wiertło zostanie zastąpione stalową rurą, wokół której wlany zostanie beton. Następnie mniejsze wiertło przewierci się do magmy, co pozwoli na zainstalowanie czujników.

Naukowcy liczą, że uda im się poznać sposób, w jaki magma przemieszcza się pod ziemią, zmiany jej temperatury, ciśnienia i składu chemicznego. Wszystko po to, by lepiej przewidywać nadchodzące erupcje.

Nowa jakość geotermii

Pierwszy odwiert ma zostać ukończony w 2027 r.

Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, ruszy kolejny odwiert, planowany na 2029 rok. To właśnie on posłuży próbom okiełznania energii magmy jako geotermalnej rewolucji. Zamiast mieszanki wody i pary wydobywanej na powierzchnię w konwencjonalnej technologii geotermalnej, z magmy uzyskano by supergorącą parę o znacznie wyższej gęstości, a więc i energii.

REKLAMA

Czytaj także: 

• Laki. Islandzki wulkan, który zmienił historię Europy
• Prawie 20 mln zł na geotermię dostało miasto na południu Polski
• Naukowcy ostrzegają: oto najniebezpieczniejsze obecnie wulkany

Gdy dotrze ona na powierzchnię, ogrzeje wodę techniczną do momentu powstania pary, która następnie napędzi generatory prądu, zaś para magmowa wróci pod ziemię. Wytworzona na powierzchni ziemi para zostanie potem schłodzona do temperatury wody i będzie gotowa do odebrania kolejnych dawek ciepła. Oba systemy - pary i wody technicznej - będą pracowały w obiegach zamkniętych. 

Odwierty drogie, choć wydajne

Naukowcy biorący udział w projekcie szacują, że studnie potrzebne do pozyskiwania energii z magmy byłyby nawet trzy razy droższe niż studnie konwencjonalne, ale znacznie bardziej wydajne - zamiast 18 standardowych odwiertów w Krafla, które wytwarzają energię wystarczającą dla około 30 000 domów, wystarczyłyby zaledwie dwa odwierty magmowe.

Przyjmując, że jeden dom zużywa średnio rocznie 2,5 MWh energii, daje to wydajność rzędu 37,5 GWh rocznie na odwiert. Dla porównania, największa obecnie turbina wiatrowa na świecie, o mocy 26 MW, może w sprzyjających warunkach wytworzyć 100 GWh rocznie, ale średnica jej wirnika wynosi około 300 metrów. 

Jeśli rewolucyjny system sprawdzi się w północno-wschodniej Islandii, w kolejne do nowej technologii mogą ustawić się przedstawiciele Hawajów, Kenii, Kalifornii, Japonii, krajów Morza Śródziemnego, Azorów czy Kanarów. Oczywiście nie wszędzie komory magmowe występują stosunkowo płytko, jak na Islandii, koszt odwiertów może być więc wyższy, ale wciąż, pod pewnymi warunkami, opłacalny.

REKLAMA

Wyzwania nowej technologii

Przed inżynierami stoi jednak szereg wyzwań. Samo wiercenie w warunkach dwóch kilometrów pod ziemią jest trudne, do tego odwiert musi być również stabilny przez dziesięciolecia. Badacze nie wiedzą też jeszcze, w jaki sposób magma jest "utrzymywana przy życiu" na takiej - w porównaniu z 50 km grubości skorupy ziemskiej - niewielkiej głębokości, i jest tak gorąca, mimo schładzania przez otaczającą skałę.

Wątpliwości budzi też trwałość nowego rozwiązania. Pytanie, czy magmowe źródło geotermalne utrzyma wysoką temperaturę przez lata eksploatacji studni. - Moc to jedno, ale energia na dłuższą metę to drugie - powiedział CNN Ingólfsson z Klastra Badań Geotermalnych. - Jasne jest, że jeśli uda się okiełznać magmę, nagroda będzie ogromna. To geotermia na sterydach. Zasadniczo potencjał jest nieograniczony - dodał.

cnn.com, Reuters, polskieradio24.pl, rynekelektrycny.pl/ mbl