Иде евтино парно – от вода, загрята на 5 км дълбочина

Когато земетресение в швейцарския град Базел край река Рейн започна на клати стените и да бута керемидите от покривите, инженерите разбраха, че имат проблем. „Стъклените вази на полиците започнаха да дрънчат, вдигна се невъобразим шум,” спомня си Катерина Вюст, собственик на магазин за чай. „Помислих си, че в сградата се е блъснал камион.”

Устройството, което копае на 5-6 км дълбочина в земята е високо колкото жилищен блок и може да предизвика сериозно земетресение. Снимка: geopower-basel.ch

Но земетресението с магнитуд 3,4 на 8 декември вечерта не беше обикновено природно явление. То беше предизвикано от инженери, които копаеха земната кора, за да уловят горещината под повърхността и да намерят нови източници на енергия.
През 1365 година Базел е разрушен от земетресение и оттогава никой трус, независимо дали предизвикан от хората или друг, не се приема на шега. След като първият трус беше последван от няколко по-слаби, властите в Базел помолиха Geopower Basel да прекратят проекта си. Енергийната компания обаче не се отказа от намеренията си. Тя се надпреварва с една австралийска фирма, за да стане първата в света, генерирала енергия за комерсиални цели, като накара водата да заври върху скалите на пет километра под земята.

На хартия Проектът Базел изглежда напълно прост: копаят се сонди в земята, в издълбаните шахти се пуска студена вода, която се извежда обратно нагорещена и годна чрез парни турбини да генерира достатъчно енергия, с която да се задоволят нуждите от електричество на 10 000 домакинства и да се отопляват 2700 къщи. Учените твърдят, че геотермалната енергия – чиста, безшумна и на теория неизчерпаема – може да задоволи годишните потребности 250 000 пъти повече от необходимото с приблизително нулев ефект върху климата или околната среда.

Изследване на Масачузетския технологичен институт, публикувано през тази година показва, че 40 процента от топлината под Съединените щати може да бъде „уловена” и може да задоволи потребностите 56 000 пъти повече от необходимото. Инвестиция между 800 милиона и един милиард долара може да доведе до производството на повече от 100 гигавата електроенергия през 2050 година, което се равнява на производството на 104 атомни електроцентрали. „Ресурсите за геотермалната енергия са неизчерпаеми,” казва проф. Джеферсън Тестър, водещият автор на изследването.

Изследването на Масачузетския технологичен институт показва, че ако 40% от топлината в недрата под САЩ бъде оползотворена, тя ще покрие потребностите на страната 56 000 пъти. Снимка: Масачузетски институт

Новият източник на енергия обаче има и недостатъци – не само земетресенията, но и разноските. Т. нар „горещ извор” на 5 километра дълбочина ще струва между 7 и 8 млн. долара. По данни на американската информационна енергийна служба средната цена на сондажите за петролните кладенци в САЩ през 2004 година е била 1,44 млн. долара. Освен това, след няколко десетилетия горещите скали, от които се улавя топлината, може да изстинат, и ще трябва да се направят нови сонди на друго място.

Брайън Миньон, енергиен специалист и експерт по промените в климата от института Брукингс във Вашингтон твърди, че цените на алтернативните източници на енергия са изправени пред жестока конкуренция. „В момента в САЩ новите технологии в енергийния сектор се състезават с въглищата, които са много евтини,” казва той.

Хората използват топлината от земните недра от хиляди години. Древните римляни свързвали домовете си с горещите извори, за да се къпят и да се отопляват. Днес геотермалната енергия се използва в 24 държави, включително в САЩ.

Тези източници обаче – гейзери и горещи извори – са близо до земната повърхност. Технологията, свързана с горещите сухи скали, наричана enhanced geothermal systems, копае на 5-6 км дълбочина, където слоевете гранит са близо до 200 градуса по Целзий. Оборудването прилича на това, което се използва при добива на петрол, но трябва да проникне много по-дълбоко и да бъде по-широко, за да гарантира циркулирането на водата. Сондите обаче не трябва да се пускат в близо 99 процента от вътрешността на земята, където температурата е над 540 градуса. Швейцарският експерт Енеас Ванер твърди, че ако си представим, че Земята е яйце, „издълбаната дупка само ще издраска малко черупката му.”

Засега водещи в разработването на новата технология са САЩ със своя геотермален проект Los Alamos. Той е започнал през 1970 година, за да покаже, че е възможно да се дълбае на повече от 450 м дълбочина и че по този начин може да се извлича енергия. Проектът обаче е спрян през 2000 година заради недостиг на средства. Междувременно докладът на масачузетския институт констатира, че проблемите, които се появяват при тестовете могат да бъдат преодолени – като например да се контролира начинът, по който водата тече под земята или да се ограничат трусовете и химическите взаимодействия между водата и скалите.

Технологията за добиване на електроенергия от геотермични скали е поглед към бъдещето. На графиката се виждат шахтите, които отвеждат студената и топлата вода в недрата на земята, както и турбините на повърхността, които превръщат парата в електричество. Снимка: geopower-basel.ch

Поддръжниците на технологията в САЩ се надяват, че правителството ще увеличи финансовата си подкрепа, тъй като цените на петрола и на газа продължават да растат. Но Стив Чалк, заместник-министър на енергетиката, каза, че министерството на енергетиката няма да похарчи повече от два млн. долара, които вече е предвидило за геотермалната енергия. Големите енергийни компании като Chevron Corp., Exxon Mobil Corp.и American Electric Power също наблюдават проучванията, но не инвестират в тях.

В Базел първата шахта беше издълбана през миналата година. Дупката беше пробита от 60-метрово копаещо устройство, високо колкото висок жилищен блок. Водата в помпата на дъното на шахтата беше вкарана през декември. Както се очакваше, когато проникна между скалите под земята, тя се загря над 200 градуса.

Засега обаче водата ще остане там, защото предизвика разместването на скалите, което от своя страна предизвика труса, стреснал жителите на Базел. Geopower Basel предвиждаше подобно развитие. Но пък избраното място в разлома в горната част на Рейн е благоприятно, защото горещите термични скали са близо до повърхността на земята. След като бяха похарчени 51 млн. долара, работата спря, а датата за официално пускане на технологията беше отложена от 2009 за 2012 година.

Предстои да се копае на още две места, откъдето трябва да се извади херметизираната и нагрята вода и да се отведе на повърхността, за да се създаде пара, която ще задвижва турбини и ще генерира електричество. Водата, охладена до 170 градуса, ще отоплява болници, обществени сгради и домове, преди отново да бъде напомпана в земята, за да мине отново по същия безотпаден цикъл.

Проектът на конкуренцията близо до южноавстралийския град Инаминка се разработва при по-благоприятни геологични условия и по-малко население. Той трябва да заработи две години преди проекта в Базел и в края на 2010 година да произвежда 40 мегавата електроенергия, достатъчна да задоволи нуждите на 30 000 домакинства.

Според експертите геотермалната енергия от горещите скали ще бъде добивана 24 часа в денонощието и няма да зависи от времето. Но трябва да минат десетилетия, преди да съперничи на съществуващите енергийни източници.

Сюзан Пети, една от 18-те автори на изследването на масачузетския университет, работи за Black Mountain Technology – компанията, която разработва новия източник на електроенергия. Според нея през следващите 50 години 10 процента от енергията в света може да идва от геотермални източници, а след 100 години да стигне до 50 на сто. Днес процентът е едва 0,3.
Застъпници на геотермалната енергия твърдят, че въпреки че копаенето е скъпо, експлоатирането й е евтино и може да доставя електроенергия на конкурентни цени. Тя може да е по-евтина от другите алтернативни източници, включително слънчевата енергия. „Прогнозите са много добри,” казва Карл Геуъл, изпълнителен директор на базираната във Вашингтон Асоциация за геотермална енергия.

Други обаче чакат доказателства, че разходите си заслужават. „Фактите звучат многообещаващо,” обяснява Ник Нътал, говорител на Програмата на ООН за околната среда, „но нека изчакаме и да видим какво ще стане.”

Здраве, Наука & Tex
Коментарите под статиите са спрени от 2014 г., заради противоречиви решения на Европейския съд, който в един случай присъди отговорност за тях на стопаните на сайта, после излезе с противоположно становище. В e-vestnik.bg нямаме капацитет да следим и коментари на читатели. Обект сме на съдебни претенции заради статии, имали сме по няколко дела с искове за по 50-100 хил. лева. Заради което приемаме дарения за сайта (виж тук повече), чиито единствени приходи са от рекламни банери.