برای آزادسازی پتانسیل انرژی زمین گرمایی چه کاری انجام خواهد شد

تیم لاتیمر، بنیانگذار و مدیر عامل استارت آپ EGS Fervo، گفت: «زمین گرمایی کاملاً برای بهترین زمان آماده است.

جذابیت انرژی زمین گرمایی تماماً به یکپارچگی مربوط می شود: در حالی که برق خروجی ژنراتورهای بادی و خورشیدی بسته به آب و هوا و زمان متفاوت است، نیروی زمین گرمایی همیشه فعال است و منبع پایدار برق را فراهم می کند.

جودی رابینز، مهندس زمین گرمایی در آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر، گفت: «این واقعاً تنها بار پایه ای است که می تواند تجدید شود. انرژی هسته‌ای (که بدون کربن است اما غیرقابل تجدید است) می‌تواند نقشی مشابه داشته باشد، اگرچه هزینه، مسائل مربوط به ضایعات و تصور عمومی گسترش آن را محدود کرده است.

نیروگاه های زمین گرمایی مدرن از دهه 1970 در ایالات متحده کار می کنند. این نیروگاه ها عموماً آب گرم یا بخار را از زمین به سطح پمپ می کنند تا توربین ها را حرکت دهند و برق تولید کنند. سپس آب برای حفظ فشار در خاک به عقب پمپ می شود تا این روند ادامه یابد.

مکان‌های زمین گرمایی اولیه ویژگی‌های خاصی را نشان می‌دهند: گرما، سنگ‌هایی با شکستگی در آنها، و آب، همگی نزدیک به هم و در چند مایلی سطح. اما اکنون آسان‌ترین منابع زمین گرمایی – در ایالات متحده که عموماً در غرب متمرکز شده‌اند – قطع شده‌اند. اگرچه محققان فکر می‌کنند مکان‌های بالقوه زیادی وجود دارند که هنوز کشف نشده‌اند، تعیین مکان آنها دشوار است. و در بیشتر مناطق شرقی ایالات متحده و بسیاری از نقاط دیگر در سراسر جهان، سنگ در زمین برای گیاهان سنتی مناسب نیست، یا آب در دسترس نیست.

برخی از محققان و استارت آپ ها در تلاش هستند تا زمین گرمایی را در فضاهای جدید گسترش دهند. با EGS، آن‌ها سعی می‌کنند با پمپاژ مایع به داخل یک سنگ آب‌بندی نشده برای ایجاد شکاف‌های باز، آنچه را که در زمین وجود دارد، برنامه‌ریزی کنند. این فضایی را ایجاد می کند که در آن آب آزادانه حرکت کرده و گرم می شود و بخار مورد نیاز برای برق تولید می کند. این روند می تواند منجر به زلزله شود، زیرا پروژه های اولیه در کره جنوبی و سوئیس قبلاً نشان داده شده است. رابینز گفت، با این حال، EGS مشابه فرکینگ است که در ایالات متحده گسترده است و این خطر را می توان در بیشتر مکان ها انجام داد.

این رویکرد می تواند گرمای زمین گرمایی را در مکان هایی که نوع آب زیرزمینی یا سنگ مورد نیاز برای کاشت سنتی را ندارند، تقویت کند.

با این حال، دسترسی به این منابع آسان نخواهد بود. حفاری تجاری معمولاً عمیق‌تر از هفت کیلومتر (چهار مایل) نیست – زیرا هزینه آن اغلب کمتر از آن است – و بسیاری از مکان‌هایی که می‌توانند از گرمای زمین گرمایی بهره ببرند به اندازه کافی در اعماق گرم نیستند تا به 150 درجه سانتیگراد مورد نیاز برای تولید برق اقتصادی برسند. رسیدن به دمای کافی ممکن است به معنای عمیق‌تر رفتن باشد که به تکنیک‌ها و فناوری‌های جدیدی نیاز دارد که بتواند گرما و فشار بالا را تحمل کند.

Fervo در حال کار روی برخی از این جزئیات در پروژه خود است، از جمله یکی از مواردی که در اوایل سال جاری با گوگل برای نصب ظرفیت زمین گرمایی در نزدیکی مرکز داده این شرکت در نوادا اعلام شد. همچنین اخیراً در یک پروژه DOE در مرکز یوتا به نام FORGE (رصدخانه مرزی برای تحقیقات در انرژی زمین گرمایی) شرکت کرد.

محققان دانشگاهی و صنعتی در FORGE در حال تلاش برای یافتن بهترین شیوه ها برای استقرار EGS هستند، از جمله حفاری و نگهداری مخزن. لورن بوید، مدیر برنامه EGS در دفتر فناوری زمین گرمایی DOE گفت: این مکان به این دلیل انتخاب شد که زمین شناسی نماینده مکانی است که در آن کارخانه های EGS دیگر می توانند در ایالات متحده ساخته شوند.

با بودجه جدید از لایحه زیرساخت، DOE چهار مکان تظاهرات اضافی را تأمین مالی خواهد کرد. این موضوع اطلاعاتی را که محققان قبلاً در مورد راه‌اندازی تأسیسات EGS می‌دانند گسترش می‌دهد، زیرا آنها می‌توانند در مکان‌های مختلف و با سنگ‌های مختلف کار کنند. حداقل یک نیروگاه در شرق ایالات متحده ساخته خواهد شد، جایی که گرمای زمین گرمایی کمتر رایج است.

سوزان هام، مدیر دفتر فناوری ژئوترمال DOE گفت: اما موانع تکنولوژیکی بر پیشرفت انرژی زمین گرمایی تأثیرگذار نیستند. ساخت یک نیروگاه زمین گرمایی به دلیل تمامی مجوزهای موجود می تواند تا ده سال طول بکشد. همگام سازی سند تقریباً به طور قطع می تواند این زمان را به نصف کاهش دهد و ظرفیت زمین گرمایی پیش بینی شده تا سال 2050 را دو برابر کند.