Gausus, bet brangus energijos šaltinis, esantis po jūsų kojomis
Šiuo metu sunku priversti demokratų ir respublikonų politikus susitarti dėl daugelio dalykų, tačiau geoterminės energijos privalumai yra viena iš retų sričių, dėl kurių jie sutaria.
Geoterminė energija naudoja natūralų šilumą po Žemės paviršiumi, o naujos kartos technologijos leidžia pasiekti karštesnes, gilesnes ir įvairesnes vietas nei bet kada anksčiau.
Apskritai, mažas geoterminių jėgainių išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis patinka liberalams, o konservatoriams – papildoma energetinė nepriklausomybė, kurią suteikia geoterminė energija, bei galimybė naudoti naftos ir dujų pramonėje įprastas gręžimo technologijas.
Kai kurios JAV valstijos stengiasi pagreitinti leidimų geoterminėms elektrinėms išdavimą, o balandžio mėnesį abiejų partijų senatoriai pateikė „Naujos kartos geoterminės energijos“, išorinis tyrimų ir plėtros aktą.
Šis teisės aktas įpareigotų Energetikos departamentą remti naujos kartos geoterminių energijos sistemų kūrimą ir komercializavimą.
Viena iš naujų sistemų rūšių yra vadinama patobulintomis geoterminėmis sistemomis (EGS).
EGS sistemose požeminės uolienos skaldomos hidrauliškai. Tai daroma į vieną gręžinį įpumpuojant slėginį skystį, o iš kito gręžinio surenkant garą arba karštą vandenį.
Ši technika, geriau žinoma kaip hidraulinis uolienų skilimas (angl. fracking), tapo plačiai žinoma ir prieštaringai vertinama (ypač Jungtinėje Karalystėje) naftos ir dujų pramonėje.
„Tai tos pačios technologijos, ir tam tikru atžvilgiu – ta pati pramonės šaka“, – apibendrina Gernotas Wagneris, klimato ekonomistas iš Kolumbijos verslo mokyklos Niujorke. Tačiau „klimato požiūriu skirtumas yra milžiniškas“, – priduria jis.
Jo nuomone, seisminės veiklos rizika, susijusi su požeminių įtrūkimų susidarymu, yra mažesnė už atsinaujinančio, nuolat prieinamo ir didelės talpos energijos šaltinio teikiamą naudą.
„Atsižvelgiant į tai, kur esame dabar, žengimas daug greičiau ir didesniu mastu link žymiai didesnio geoterminės energijos naudojimo, atvirai sakant, yra tik gera žinia“, – sako Wagneris.
Norint dirbti greičiau ir giliau, reikės pažangos gręžimo technologijų srityje.
Įmonės kuria gręžimo įrangą, kuri yra stabilesnė, kai aukštoje temperatūroje gręžiama per kietą uolą.
Kai kurios įmonės net siekia įsiskverbti į uolą nenaudodamos įprastų gręžtuvų.
„Quaise“ – įmonė, kurios šaknys siekia Masačusetso technologijos institutą (MIT) – naudoja technologiją, vadinamą milimetrinių bangų gręžimu. Jos dažnis panašus į mikrobangų dažnį.
„Quaise“ technologija remiasi „mikrobangų ir milimetrinių bangų spektro elektromagnetinių bangų siuntimu, kad uoliena iš esmės būtų išlydyta ir išgarinta“, – aiškina „Quaise“ komunikacijos vadovas Harry Kelso.
Tradicinė geoterminė energija sutelkta aplink karštąsias vietas Žemės paviršiuje, kur galima lengvai pasiekti labai karštas uolienas.
„Gręžimas milimetrinėmis bangomis iš tiesų leidžia pasiekti ypač karštą geoterminę energiją beveik bet kurioje pasaulio vietoje“, – sako H. Kelso.
Nors „Quaise“ planuoja naudoti ir tradicinius gręžimo metodus projekto vietoje, kurią ji plėtoja Oregone, H. Kelso teigia, kad tradiciniai gręžtuvai pradeda greičiau gedti, kai pasiekia labai kietą uolieną.
Gręžimo antgalių keitimas padidina gręžimo išlaidas ir trukmę.
„Quaise“ atveju, sako Kelso, „milimetrinių bangų gręžimas iš tiesų tai keičia, nes mes nenaudojame fizinio gręžimo antgalio“.
Kitos įmonės taip pat dirba prie pažangių gręžimo technologijų, pavyzdžiui, sviedinių, kurie juda kelis kartus greičiau už garso greitį.
Kitas svarbus šio proceso išteklius – vanduo. Nors kai kurios naujos kartos geoterminės technologijos gali kelti vandens užteršimo ar per didelio suvartojimo riziką, kruopštus projektavimas leidžia išvengti šios problemos.
Iš pradžių „Quaise“ sistemai reikia daug vandens, tačiau, pasak Kelso, kai vanduo patenka į sistemą, jis nuolat cirkuliuoja per itin karštas uolienas.
„Iš esmės mes tiesiog nuolat perdirbame tą patį vandenį“, – sako jis.
„Quaise“ toliau renka lėšas, siekdama, kad jos projektas Oregone pradėtų veikti iki 2030 m.
Kaip ir kitos ankstesnės geoterminių sistemų versijos, tai yra brangus projektas, kurį reikia paleisti ir išlaikyti.
„Ekonominiai aspektai kelia tam tikrų iššūkių“, – prisipažįsta Kelso. „Šiandien geoterminė energija vis dar yra brangesnė, nes iš gręžinio negaunama tiek energijos, kiek būtų gaunama, jei tas gręžinys būtų naudojamas iškastiniam kurui.“
Tačiau „Quaise“ tikisi, kad, orientuojantis į labai aukštas temperatūras – nuo 300C iki 500C – ekonominiai rodikliai pagerės.
Nors aukščiausia šio temperatūrų intervalo riba yra ambicinga, šiuo atveju galioja principas „kuo karščiau, tuo geriau“.
„Tai leidžia iš geoterminės energijos gauti 10 kartų daugiau energijos iš vieno šulinio, o tai keičia geoterminės energijos ekonominį efektyvumą ir energijos potencialą“, – teigia Kelso.
Šiuo metu sunku priversti demokratų ir respublikonų politikus susitarti dėl daugelio dalykų, tačiau geoterminės energijos privalumai yra viena iš retų sričių, dėl kurių vyrauja sutarimas.
Geoterminė energija naudoja natūralų šilumą po Žemės paviršiumi, o naujos kartos technologijos leidžia pasiekti karštesnes, gilesnes ir įvairesnes vietas nei bet kada anksčiau.
Apskritai, mažas geoterminių jėgainių išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis patinka liberalams, o konservatoriams – papildoma energetinė nepriklausomybė, kurią suteikia geoterminė energija, bei galimybė naudoti naftos ir dujų pramonėje įprastas gręžimo technologijas.
Kai kurios JAV valstijos stengiasi pagreitinti leidimų geoterminėms jėgainėms išdavimą, o balandžio mėnesį abiejų partijų senatoriai pateikė „Naujos kartos geoterminės energijos“, išorinis tyrimų ir plėtros aktą.
Šis teisės aktas įpareigotų Energetikos departamentą remti naujos kartos geoterminių energijos sistemų kūrimą ir komercializavimą.
Viena iš naujų sistemų rūšių vadinama patobulintomis geoterminėmis sistemomis (EGS).
EGS sistemose požeminės uolienos skaldomos hidrauliškai. Tai daroma į vieną gręžinį įpumpuojant slėginį skystį, o iš kito gręžinio surenkant garą arba karštą vandenį.
Geriau žinoma kaip hidraulinis uolienų skilimas (angl. fracking), ši technologija tapo plačiai žinoma ir prieštaringa (ypač Jungtinėje Karalystėje) naftos ir dujų pramonėje.
„Tai tos pačios technologijos, ir tam tikru atžvilgiu tai ta pati pramonės šaka“, – apibendrina Gernotas Wagneris, klimato ekonomistas iš Kolumbijos verslo mokyklos Niujorke. Tačiau „klimato požiūriu skirtumas yra milžiniškas“, – priduria jis.
Jo nuomone, seisminės veiklos rizika, susijusi su požeminių įtrūkimų susidarymu, yra mažesnė už atsinaujinančio, nuolat prieinamo ir didelės talpos energijos šaltinio teikiamą naudą.
„Atsižvelgiant į tai, kur esame dabar, žengimas daug greičiau ir didesniu mastu link žymiai didesnio geoterminės energijos naudojimo, atvirai sakant, yra tik gera žinia“, – sako Wagneris.
Norint dirbti greičiau ir giliau, reikės pažangos gręžimo technologijų srityje.
Įmonės kuria gręžimo įrangą, kuri yra stabilesnė, kai aukštoje temperatūroje gręžiama per kietą uolą.
Kai kurios įmonės net siekia įsiskverbti į uolą nenaudodamos įprastų gręžtuvų.
„Quaise“ – įmonė, kurios šaknys siekia Masačusetso technologijos institutą (MIT) – naudoja technologiją, vadinamą milimetrinių bangų gręžimu. Jos dažnis panašus į mikrobangų dažnį.
„Quaise“ technologija remiasi „mikrobangų ir milimetrinių bangų spektro elektromagnetinių bangų siuntimu, kad uoliena iš esmės būtų išlydyta ir išgarinta“, – aiškina „Quaise“ komunikacijos vadybininkas Harry Kelso.
Tradicinė geoterminė energija susitelkia aplink karštąsias vietas Žemės paviršiuje, kur galima lengvai pasiekti labai karštas uolienas.
„Gręžimas milimetrinėmis bangomis iš tiesų leidžia pasiekti ypač karštą geoterminę energiją beveik bet kurioje pasaulio vietoje“, – sako H. Kelso.
Nors „Quaise“ planuoja naudoti ir tradicinius gręžimo metodus Oregone plėtojamame projekte, H. Kelso teigia, kad tradiciniai gręžtuvai greičiau susidėvi, kai pasiekia labai kietą uolieną.
Gręžimo antgalių keitimas padidina gręžimo išlaidas ir užtrunka daugiau laiko.
„Quaise“ atveju, sako Kelso, „milimetrinių bangų gręžimas iš tiesų keičia šią situaciją, nes mes nenaudojame fizinio gręžimo antgalio“.
Kitos įmonės taip pat dirba prie pažangių gręžimo technologijų, pavyzdžiui, sviedinių, kurie juda kelis kartus greičiau už garso greitį.
Kitas svarbus šio proceso išteklius yra vanduo. Nors kai kurios naujos kartos geoterminės energijos rūšys gali kelti vandens užteršimo ar per didelio suvartojimo riziką, kruopštus projektavimas leidžia išvengti šios problemos.
Iš pradžių „Quaise“ sistemai reikia daug vandens, tačiau, pasak Kelso, kai vanduo patenka į sistemą, jis nuolat cirkuliuoja per itin karštas uolienas.
„Iš esmės mes tiesiog nuolat perdirbame tą patį vandenį“, – sako jis.
„Quaise“ toliau renka lėšas, siekdama, kad jos projektas Oregone pradėtų veikti iki 2030 m.
Kaip ir kitos ankstesnės geoterminių sistemų versijos, tai yra brangus projektas, kurį reikia paleisti ir išlaikyti.
„Ekonominiai aspektai kelia tam tikrų iššūkių“, – prisipažįsta Kelso. „Šiandien geoterminė energija vis dar yra brangesnė, nes iš gręžinio negaunama tiek energijos, kiek būtų gaunama, jei tas gręžinys būtų naudojamas iškastiniam kurui.“
Tačiau „Quaise“ tikisi, kad, orientuojantis į labai aukštas temperatūras – nuo 300 °C iki 500 °C – ekonominiai rodikliai pagerės.
Nors aukščiausia šio temperatūrų intervalo riba yra ambicinga, šiuo atveju galioja principas „kuo karščiau, tuo geriau“.
„Tai leidžia iš geoterminės energijos gauti 10 kartų daugiau energijos iš vieno šulinio, o tai keičia geoterminės energijos ekonominį efektyvumą ir energijos potencialą“, – teigia Kelso.
