Геотермальная энергетика на пороге большого прорыва

Геотермальная энергетика на пороге большого прорыва
Геотермальная энергетика на пороге большого прорыва

Копая глубже, мы могли бы использовать достаточно энергии для питания будущих поколений. Но это связано с фрекингом.

Image
Image

Геотермальная энергия, возможно, наконец-то находится на пороге своего большого прорыва. В прошлом году часто упускаемый из виду вариант энергии стал свидетелем значительного роста спроса, инвестиций и новых технологий.

Почему это важно

По мере роста опасений по поводу изменения климата мы ищем способы обезуглероживания, и возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, становятся все более популярными. Фактически, в 2019 году потребление энергии из возобновляемых источников энергии в США впервые с 1885 года превысило потребление угля.

Геотермальная энергия может сделать чистую энергию доступной для всех.

Есть только одна крошечная проблема с солнцем и ветром: они работают только тогда, когда светит солнце или дует ветер. Итак, если вы полностью полагаетесь на солнечную энергию для выработки электроэнергии для своего дома, вам придется спотыкаться ночью в темноте.

Вот почему нам нужны другие источники энергии, которые могут заменить солнечную и ветровую энергию.

Хранение на батарейках - одно из предлагаемых решений. Другим решением может быть геотермальная энергия, и, если будет доказана ее надежная работа, она может стать дешевым, надежным возобновляемым источником энергии, который сделает чистую энергию доступной для всех.

Нажмите, нажмите, нажмите

4, 000 миль под вами - самый центр Земли - невероятно горячее место… горячее, чем поверхность Солнца. Это тепло дрейфует вверх, так что даже земная кора горячая - как сообщает Vox, всего в нескольких милях под землей, на которой вы стоите, достаточно энергии, чтобы «снабдить энергией всю человеческую цивилизацию для будущих поколений».”

Геотермальная энергия, как следует из названия, заключается в использовании этой энергии. В концепции нет ничего нового; на самом деле мы веками использовали геотермальную энергию, подключаясь к гейзерам и горячим источникам для купания, приготовления пищи и т. д.

Но чтобы получить электричество, нужно копнуть глубже.

Просто копая на несколько миль ниже поверхности, можно получить достаточно энергии для выработки электричества. На самом деле, первая коммерческая геотермальная электростанция была открыта в 1960 году в Калифорнии, и сегодня их насчитывается 64. Эти заводы располагаются в районах с горячей водой под давлением - как в горячих источниках. Затем бурятся скважины. По мере того, как горячая вода поднимается по колодцу, тепло извлекается… и вуаля, у вас есть устойчивое электричество. Затем охлажденная вода возвращается в землю для повторного нагрева.

Все отлично - проблема в том, что этот способ довольно сильно зависит от местоположения. Лучше всего он работает в таких местах, как Калифорния или Исландия, где много движущихся тектонических плит или вулканическая активность создают такие резервуары.

А как же остальные?

Глубже в топку

Традиционная геотермальная энергия зависит от природных резервуаров, потому что это проще всего. Но энергия Земли есть везде, в том числе и в сухих пустынях. Геотермальная энергия следующего уровня (называемая усовершенствованными геотермальными системами, или EGS) заключается в бурении сухих пород и создании искусственных резервуаров путем нагнетания воды под давлением в скважину, которая разрушает породы вокруг нее. Вода проходит через горячую трещиноватую породу, собирается и поднимается через другой колодец на стороне трещиноватости.

Теоретически, эти искусственные подземные печи можно построить где угодно в мире.

Хотя установки EGS действительно существуют (первый эксперимент датируется 1974 годом), из-за огромных затрат и элементарных технологий они не давали больших надежд - до недавнего времени. По словам Quartz, благодаря более совершенным технологиям и увеличению финансирования несколько успешных резервуаров EGS теперь могут генерировать электроэнергию по «близким к коммерческим ценам».

Но по мере того, как мы углубляемся в более сухую землю, инженерные препятствия становятся все больше.

Багаж

Для перехода от традиционной геотермальной энергии, зависящей от местоположения, к EGS требуется небольшая поддержка со стороны общественности. Это может быть сложно, потому что технически EGS представляет собой «фрекинг» - выброс жидкости в землю для разрушения породы. И у фрекинга есть некоторый багаж, когда дело доходит до общественного мнения - фактически, в некоторых областях он полностью запрещен.

Но, как отмечает Дэвид Робертс из Vox, гидроразрыв EGS безопаснее, чем газовый, поскольку используемые здесь жидкости не загрязняют воду.

Тем не менее, это остается рискованным политическим вопросом. Но эксперты опасаются, что без общественной поддержки геотермальная энергия останется недооцененным источником энергии, ограниченным штатами с природными резервуарами и отсутствием запретов на гидроразрыв пласта.

Результат

Если технология продолжит развиваться и будет получена общественная поддержка, геотермальная энергия может изменить правила игры - технически мы можем использовать эту энергию где угодно. По оценкам Министерства энергетики, геотермальная энергия может обеспечить около 5 157 гигаватт электроэнергии, что примерно в пять раз превышает мощность производства электроэнергии в США, чего достаточно, чтобы прокормить нас в течение многих лет.

Или, если бы геотермальная энергия использовалась для прямого нагрева, Министерство энергетики пишет, что этого было бы «теоретически достаточно для обогрева каждого дома и коммерческого здания в США в течение как минимум 8 500 лет».