Viens no enerģijas avotiem, kas var aizstāt neizsmeļamos naftas un dabasgāzes resursus, atrodas tieši zem mūsu kājām - dziļo iežu siltums.
Cilvēki to uzzināja, kā to mīnēt 1960. gadu sākumā, taču lietas nepārsniedz eksperimentālās petrotermālās stacijas. Progresu kavē ne tikai augstās projektu izmaksas un tehnoloģiskās grūtības, bet arī negatīvais sabiedrības viedoklis.
Traucēta augsnes reakcija
2005. gadā tika uzsākta urbšana Bāzeles apkārtnē Šveicē, lai iegūtu enerģiju no karstiem granītiem. Tehnoloģija prasīja klintis sasmalcināšanu piecu kilometru dziļumā.
Lai to izdarītu, akā zem augsta spiediena tika iesūknēts šķidrums, kas burtiski sadalīja granītus un padarīja tos ūdens caurlaidīgus. Šo metodi sauc par hidraulisko skaldīšanu, un to izmanto naftas laukos, lai “uzmundrinātu” nabadzīgo aku.
Nākamās sešas dienas, kamēr tika sūknēts šķidrums, šajā apgabalā notika trīs un lielākas zemestrīces. Šokus izjuta vietējie iedzīvotāji. Sākās protesti, un vairāku miljonu dolāru projekts beidzot tika nodots metāllūžņos.
Līdzīga situācija izveidojusies Vācijā - Landau un Unterhachingā, kur darbojas ģeotermiskās elektrostacijas. 2009. gadā tur bija jūtamas mikro zemestrīces. Bet, neskatoties uz aktīvistu protestiem, projekti netika slēgti, tie joprojām darbojas.
Reklāmas video:
Izraisītas zemestrīces petrotermisko elektrostaciju apkārtnē.
Entuziasms iesūknēts zemē
Petrotermālā enerģija ir viena no daudzsološākajām jomām, kuru dēļ zinātnieki paredz aizstāt fosilā kurināmā enerģiju.
Atšķirībā no naftas un oglēm, kuras ir ne tikai jāizrok, bet arī jāpārvadā un pat jāapstrādā, Zemes siltumu var izmantot tieši.
Sakarā ar radioaktīvo sabrukšanu planētas kodolā, zarnas tiek sasildītas līdz augstā temperatūrā. Ar šo parādību saskaras ogļrači.
Trīs kilometru dziļumā temperatūra var pakāpties līdz 150, bet desmit kilometros - līdz trīssimt grādiem pēc Celsija. Zarnu karstums ir nemainīgs, tas nav atkarīgs no laika apstākļiem un citiem ārējiem apstākļiem. Atšķirībā no karstajiem avotiem, geizeriem vai sausa tvaika, kas ir reti sastopami un parasti atrodas aktīva vulkānisma zonās, tālu no patērētājiem, karstie ieži ir visur uz planētas.
Nokļūšana pie viņiem nav problēma, jo dziļo urbumu tehnoloģijas ir labi izveidotas pasaulē.
Lai iegūtu siltumu no pazemes, jums ir jāizurbj divas akas. Ūdens (dzesēšanas šķidrums) tiek iesūknēts vienā, kas dziļumā iekļūst iežu plaisās vai porās un sasilst. Karstais šķidrums paceļas otrajā urbumā (ražošana). Šo ideju 19. gadsimta beigās ierosināja Konstantīns Tsiolkovskis, un padomju ģeologs Vladimirs Obručevs to detalizēti aprakstīja stāstā "Siltuma raktuves".
Petrotermiskā elektrostacija.
Naftas enerģija darbojas pat tad, ja pamatne nav pietiekami karsta, piemēram, to temperatūra ir aptuveni 80 grādi. Šajā gadījumā tiek izmantots binārais cikls: caur siltummaini siltums no akas tiek pārnests uz freonu vai šķidrajiem ogļūdeņražiem - šķidrumu ar zemu viršanas temperatūru.
Izgatavotais tvaiks tiek padots turbīnai, kas ražo elektrību.
Šī tehnoloģija ir pietiekama, lai sniegtu cilvēcei enerģiju mūžīgi, saka akadēmiķis Sergejs Alekseenko no Termofizikas institūta. S. S. Kutateladze SB RAS.
Sabiedrības viedoklis pauž progresu
Pirmā petrotermālā stacija tika uzcelta Francijā 1963. gadā. 1977. gadā ASV, netālu no Los Alamos laboratorijas, līdzīgas rūpnīcas celtniecības laikā pirmo reizi tika izmantota hidrauliskā skaldīšana.
Tagad pasaulē ir 22 petrotermiskās stacijas, lielākā daļa no tām atrodas Eiropā. No tiem 14 rada elektrību, pārējie strādā apkurei. Tikai viens projekts Soultz-sus-Forets Francijā piegādā elektrību tīklam.
Tehnoloģija saskaras ar daudzām problēmām. Pirmkārt, dziļa urbšana ir dārga. Tas iztērē lielāko daļu projekta budžeta. Otrkārt, hidrauliskajai sadalīšanai ir ietekme uz vidi: no augsnes traucējumiem un gruntsūdeņu piesārņojuma līdz mākslīgām zemestrīcēm.
Pastāvīga karstā sālsūdens cirkulācija caur aku veicina tā ātru aizaugšanu un aprīkojuma nodilumu.
Turklāt kristāliskajos iežos ir daudz piemaisījumu, bieži toksiski, viegli šķīstoši sāļi, un tas viss nonāk dzesēšanas šķidrumā. Pastāv tā iznīcināšanas problēma, kā arī vides piesārņojuma risks.
Pagaidām petrotermā enerģija neattīstās ļoti aktīvi. Eksperti atzīmē, ka tas vēl nav izturējis zinātnisko posmu. Katra dziļi iesakņojusies siltuma iekārta ir unikāla, un tai nepieciešami pastāvīgi pētījumi.
Sabiedrība ir pret šo tehnoloģiju, kā arī pret kodolenerģiju un vēja enerģiju, oglekļa dioksīda uzglabāšanu plauktā. Neskatoties uz to, zinātnieki nezaudē cerību un paredz, ka līdz 21. gadsimta beigām tā daļa pasaules enerģijas ražošanā palielināsies.
Tatjana Pičugina