Geoterminen energia löytyy tavallisesti lähellä aktiivisia tulivuoria.
Eric Gaba, CC BY-SA

Islanti on aikeissa ottaa vettä niin kuumaksi kuin laava. Useat kilometrit maanpinnan alapuolella, Thor-niminen porauslaite pian tunkeutua Magma-kammion ympärillä oleva alue, jossa sulan kallio sisämaasta lämpenee merenpohjan läpi kulkeutuneen veden. Tämä vesi - jopa 1,000 ° C ja syövyttävillä kemikaaleilla kyllästetty - lopulta johdetaan pintaan ja sen lämpö muuttuu käyttökelpoiseksi energiaksi.

Se on valtava insinöörihaaste, ja se voi tuoda uuden geotermisen energiantuotannon aikakauden. Nykyiset geotermiset hankkeet ympäri maailmaa tarvitsevat vettä, joka on lämmitetty alle 300 ° C, joten miksi siirryt tähän ylimääräiseen ponnisteluun ja kustannuksiin?

Vastaus on yksinkertainen: vesi äärimmäisissä lämpötiloissa on tilassa, joka on kuvattu nimellä ”ylikriittinen”, Jossa se ei ole todellinen neste eikä todellinen kaasu, ja se pystyy säilyttämään ilmiömäisen määrän energiaa. Ylikriittinen vesi voi tuottaa jopa kymmenen kertaa enemmän tehoa kuin tavanomaiset geotermiset lähteet.

Islanti on kansakunta, joka on rakennettu noin 130in tulivuorien päälle eri levyn raja joka tuo jatkuvan kuuman, tuoreen magman tarjonnan mantista vain muutaman kilometrin alapuolella. Islantilaiset ovat hyödyntäneet tätä, ja tuottavat nyt yli neljänneksen sähköstään maalämpö, pääsee kiehuvan lämpötilan veteen 2km: n pintaan.

- Islannin syväporausprojekti (IDDP) perustettiin selvittämään, mitä tapahtuu syvyydessä alle 4km Islannin kuoressa. 2009issa, ensimmäisen porausjalan aikana, ne vahingossa osuma magma-taskuunja lopulta vakiinnutti järjestelmän luomaan kuumin höyry geotermisen etsinnän yhteydessä: 450 ° C.

Toinen porattu porausreikä pyrkii napauttamaan syvää kiertävää vettä, joka tunkeutuu kallioon Reykjanesin niemimaan Reykjavikin lähellä sijaitsevan magma-kammion ympärille.

Seuraa tulivuoria

Islannissa tarjottavien geotermisten rikkauksien hämmennys on epätavallinen, mutta ei ainakaan ainutlaatuinen. Vaikka maalla on yksi korkeimmista geotermisistä sähköntuotannoista kokonaisenergian osuuden suhteen, se ei ole korkein, eikä se myöskään ole maapallon kokonaiskapasiteetin viidestä suurimmasta maasta. Itse asiassa viiden ensimmäisen maan maat voivat olla yllätyksenä.

Maailman absoluuttinen suurin geoterminen sähköntuottaja on Yhdysvallat, noin 3,450 MW: n kapasiteetilla 2015: ssa, joka keskittyy pääosin Kaliforniaan (tyypillinen ydinvoimala tuottaa noin 1,000 MW: n). Seuraavaksi ovat Filippiinit ja Indonesia, 1,870 ja 1,340 MW. Meksiko ja Uusi-Seelanti kulkevat hieman yli 1,000 MW: n, ja Islanti (665 MW) tulee seitsemänneksi Italian takana (916 MW).

Tulivuoret ovat yhteinen tekijä näiden maiden geotermisissä resursseissa. USA on myös hyödyntänyt valtavaa San Andreas -vikavyöhykettä ja sen kykyä johtaa lämpöä ja nesteitä kuoren läpi.

Etsitään täydellinen geoterminen sivusto

Jotta geoterminen energia onnistuisi, on oltava lämpöä, sen on oltava saatavilla, ja sinun täytyy pystyä siirtämään vettä sen ympärillä. Näitä kolmea yksinkertaista vaatimusta voi olla vaikea löytää yhdessä.

Suurimmassa osassa maapalloa kuuma materiaali on yksinkertaisesti liian syvällä, jotta se olisi taloudellisesti tavoitettavissa. Maan kuoren lämpötila yleensä kasvaa 25 ° C jokaiselle 1km-syvyydelle; Geotermisen energian on oltava taloudellinen, jotta arvon on oltava lähempänä 50 tai jopa 150 ° C / km. Tämä tarkoittaa, että sinun täytyy olla lähellä jotakin geologisesti epätavallista: joko ohennettu kuori (joten olet lähempänä kuumaa vaipaa) tai sellaisia ​​ominaisuuksia, kuten levyrajat tai tulivuoret, jotka voivat ohjata lämpöä tai magmaa kohti pintaa.

Jos tämä ehto täyttyy, sinun on silti voitava siirtää vettä. Kalliot eivät ole kaikki samankaltaisia, koska jotkut voivat antaa veden helposti virrata huokosten ja rajan välissä, kun taas toiset ovat enemmän esteenä. Jos vettä ei voi virrata poraukseen, sitä ei voi tuoda pintaan.

Jos kuumalla alueella ei ole mitään luonnollista vettä, insinöörit voivat pumpata joitakin. Kuitenkin, jos kivet estävät sen virtaamisen ja leviämisen, vesi viilentää vain reiän ympärillä olevan alueen, jolloin se on turha geotermisissä termeissä.

Kuten kullan, harvinaisten maametallien tai hyvän viljelymaan kohdalla, alueen geologia ohjaa pääsyä tähän arvokkaaseen resurssiin. Joka tapauksessa aktiivisilla tulivuorilla voisi olla hyötyä IDDP: n edelläkävijästä korkean lämpötilan geotermisestä etsinnästä. Siihen kuuluvat kaikki Tyynenmeren alueen maat Ring of Fire - mahdollisuus ehkä saada hyötyä tulivuorista, jotka antavat maisemia.

Author

Pete Rowley, vanhempi tiedemies, Earth Science, Portsmouthin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat:

at InnerSelf Market ja Amazon