Een van de energiebronnen die de onuitputtelijke bronnen van olie en aardgas kunnen vervangen, bevindt zich direct onder onze voeten - de warmte van diepe rotsen.
Mensen leerden hoe ze het konden ontginnen in het begin van de jaren zestig, maar dingen gaan niet verder dan experimentele petrothermische stations. Vooruitgang wordt niet alleen belemmerd door de hoge kosten van projecten en technologische moeilijkheden, maar ook door een negatieve publieke opinie.
Verstoorde reactie van de ondergrond
In 2005 is begonnen met boringen in de buurt van Basel in Zwitserland om energie te winnen uit hete graniet. De technologie vereiste het verpletteren van rotsen op een diepte van vijf kilometer.
Hiervoor werd onder hoge druk een vloeistof in de put gepompt, die het graniet letterlijk brak en waterdoorlatend maakte. Deze methode wordt hydrofracturering genoemd en wordt in olievelden gebruikt om een verarmde bron te "versterken".
Gedurende de volgende zes dagen, terwijl de vloeistof werd gepompt, ervoer het gebied aardbevingen van magnitude drie en hoger. De schokken werden gevoeld door buurtbewoners. Er begonnen protesten en het miljoenenproject werd uiteindelijk geschrapt.
Een vergelijkbare situatie heeft zich ontwikkeld in Duitsland - in Landau en Unterhaching, waar geothermische centrales werken. In 2009 waren daar micro-aardbevingen. Maar ondanks de protesten van activisten werden de projecten niet afgesloten, ze functioneren nog steeds.
Promotie video:
Geïnduceerde aardbevingen in het gebied van petrothermische energiecentrales.
Enthousiasme pompte de grond in
Petrothermische energie is een van de meest veelbelovende gebieden waarvan wetenschappers verwachten dat het fossiele energie zal vervangen.
In tegenstelling tot olie en steenkool, die niet alleen gedolven, maar ook getransporteerd en zelfs verwerkt moeten worden, kan de aardwarmte direct worden gebruikt.
Door radioactief verval in de kern van de planeet worden de darmen verhit tot een hoge temperatuur. Dit fenomeen wordt door mijnwerkers geconfronteerd.
Op een diepte van drie kilometer kan de temperatuur oplopen tot 150 en op tien kilometer tot driehonderd graden Celsius. De warmte van de darmen is constant, het is niet afhankelijk van het weer en andere externe omstandigheden. In tegenstelling tot hete bronnen, geisers of droge stoom, die zeldzaam zijn en zich meestal in zones met actief vulkanisme bevinden, ver van consumenten, zijn hete rotsen overal op de planeet.
Om ze te bereiken is geen probleem, aangezien diepboortechnieken in de wereld goed ingeburgerd zijn.
Om warmte uit de ondergrond te halen, moet u twee putten boren. Water (koelvloeistof) wordt erin gepompt, dat op een diepte in scheuren of poriën van rotsen doordringt en opwarmt. De hete vloeistof stijgt naar de tweede put (productie). Dit idee werd aan het einde van de 19e eeuw voorgesteld door Konstantin Tsiolkovsky en de Sovjetgeoloog Vladimir Obruchev beschreef het in detail in het verhaal "Heat Mine".
Petrothermische krachtcentrale.
Petroen-energie werkt ook als de ondergrond niet warm genoeg is, de temperatuur is bijvoorbeeld ongeveer 80 graden. In dit geval wordt een binaire cyclus gebruikt: via een warmtewisselaar wordt warmte uit de put overgebracht naar freon of vloeibare koolwaterstoffen - een laagkokende vloeistof.
De opgewekte stoom wordt naar een turbine gevoerd die elektriciteit opwekt.
Deze technologie is genoeg om de mensheid voor altijd van energie te voorzien, zegt academicus Sergei Alekseenko van het Institute of Thermophysics. S. S. Kutateladze SB RAS.
De publieke opinie dwingt vooruitgang af
Het eerste petrothermische station werd in 1963 in Frankrijk gebouwd. In 1977 werd in de VS, nabij het laboratorium van Los Alamos, voor het eerst gebruik gemaakt van hydraulische fracturering tijdens de bouw van een vergelijkbare fabriek.
Nu zijn er 22 petrothermische stations in de wereld, de meeste in Europa. Hiervan wekken er 14 elektriciteit op, de rest werkt voor verwarming. Slechts één project, Soultz-sus-Forets in Frankrijk, levert elektriciteit aan het net.
De technologie staat voor veel uitdagingen. Ten eerste is diep boren duur. Het verbruikt het grootste deel van het projectbudget. Ten tweede heeft hydrofracturering gevolgen voor het milieu: van bodemverstoring en grondwaterverontreiniging tot kunstmatige aardbevingen.
De constante circulatie van heet zout water door de put draagt bij aan de snelle overgroei en slijtage van apparatuur.
Bovendien bevatten kristallijne gesteenten veel onzuiverheden, vaak giftige, gemakkelijk oplosbare zouten, die allemaal in de koelvloeistof terechtkomen. Er is een probleem met de verwijdering ervan, evenals het risico van milieuverontreiniging.
Tot dusverre ontwikkelt petrothermische energie zich niet erg actief. Deskundigen merken op dat het de wetenschappelijke fase nog niet is gepasseerd. Elke diepgewortelde warmtecentrale is uniek en vereist constant onderzoek.
Het publiek is tegen deze technologie, evenals tegen kernenergie en windenergie, opslag van kooldioxide op de plank. Toch verliezen wetenschappers de hoop niet en voorspellen ze een toename van hun aandeel in de wereldwijde energieproductie tegen het einde van de 21e eeuw.
Tatiana Pichugina
