Γεωθερμία και τεχνολογία σύντηξης: Αξιοποίηση της θερμότητας της Γης

ΠΙΣΤΩΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ:
Πιστωτικά Εικόνα
iStock

Γεωθερμία και τεχνολογία σύντηξης: Αξιοποίηση της θερμότητας της Γης

Γεωθερμία και τεχνολογία σύντηξης: Αξιοποίηση της θερμότητας της Γης

Κείμενο υπότιτλου
Χρησιμοποιώντας τεχνολογία που βασίζεται στη σύντηξη για την αξιοποίηση της ενέργειας βαθιά μέσα στη γη.
    • Συγγραφέας:
    • όνομα συγγραφέα
      Quantumrun Foresight
    • 26 Μαΐου 2023

    Η Quaise, μια εταιρεία που γεννήθηκε από τη συνεργασία μεταξύ του Κέντρου Επιστήμης και Σύντηξης Πλάσματος του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT), επιδιώκει να εκμεταλλευτεί τη γεωθερμική ενέργεια που έχει παγιδευτεί κάτω από την επιφάνεια της γης. Η εταιρεία στοχεύει να χρησιμοποιήσει τη διαθέσιμη τεχνολογία για να αξιοποιήσει αυτή την ενέργεια για βιώσιμη χρήση. Αξιοποιώντας αυτήν την ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, η Quaise ελπίζει να συμβάλει σημαντικά στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.

    Πλαίσιο τεχνολογίας γεωθερμικής σύντηξης

    Ο Quaise σχεδιάζει να τρυπήσει δύο έως δώδεκα μίλια στην επιφάνεια της γης χρησιμοποιώντας κύματα χιλιοστών που κινούνται με γυρότρον για την εξάτμιση του βράχου. Τα γυροτόνια είναι ταλαντωτές μικροκυμάτων υψηλής ισχύος που παράγουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε πολύ υψηλές συχνότητες. Μια γυάλινη επιφάνεια καλύπτει την τρύπα που έχει ανοίξει καθώς λιώνει ο βράχος, εξαλείφοντας την ανάγκη για περιβλήματα από τσιμέντο. Στη συνέχεια, το αέριο αργό στέλνεται κάτω από μια δομή διπλού άχυρου για να καθαρίσει τα βραχώδη σωματίδια. 

    Καθώς το νερό αντλείται στα βάθη, οι υψηλές θερμοκρασίες το καθιστούν υπερκρίσιμο, καθιστώντας το πέντε έως 10 φορές πιο αποτελεσματικό στη μεταφορά της θερμότητας προς τα έξω. Η Quaise στοχεύει να επαναχρησιμοποιήσει τις μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με βάση τον άνθρακα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από τον ατμό που προκύπτει από αυτή τη διαδικασία. Οι εκτιμήσεις κόστους για 12 μίλια βρίσκονται στα 1,000 $ USD ανά μέτρο και το μήκος μπορεί να σκαφτεί σε μόλις 100 ημέρες.

    Τα Gyrotrons έχουν αναπτυχθεί σημαντικά με τα χρόνια για να υποστηρίξουν την ανάπτυξη τεχνολογιών ενέργειας σύντηξης. Με την αναβάθμιση των κυμάτων χιλιοστού από τις υπέρυθρες, το Quaise ενισχύει την απόδοση διάτρησης. Για παράδειγμα, η εξάλειψη της ανάγκης για περιβλήματα μειώνει το 50 τοις εκατό του κόστους. Τα τρυπάνια άμεσης ενέργειας μετριάζουν επίσης τη φθορά καθώς δεν συμβαίνει καμία μηχανική διαδικασία. Ωστόσο, ενώ είναι πολλά υποσχόμενη σε χαρτί και σε εργαστηριακές δοκιμές, αυτή η διαδικασία δεν έχει ακόμη αποδειχθεί στον τομέα. Η εταιρεία σκοπεύει να ανανεώσει το πρώτο της εργοστάσιο άνθρακα έως το 2028.

    Αποδιοργανωτικός αντίκτυπος 

    Ένα από τα σημαντικά πλεονεκτήματα της τεχνολογίας γεωθερμικής ενέργειας του Quaise είναι ότι δεν απαιτεί πρόσθετο χερσαίο χώρο, σε αντίθεση με άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως η ηλιακή ή η αιολική ενέργεια. Ως εκ τούτου, οι χώρες μπορούν να μειώσουν τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα χωρίς συμβιβασμούς σε άλλες δραστηριότητες χρήσης γης, όπως η γεωργία ή η αστική ανάπτυξη.

    Η πιθανή επιτυχία αυτής της τεχνολογίας μπορεί επίσης να έχει εκτεταμένες γεωπολιτικές επιπτώσεις. Οι χώρες που βασίζονται σε εισαγωγές ενέργειας από άλλα έθνη, όπως το πετρέλαιο ή το φυσικό αέριο, μπορεί να μην χρειάζεται πλέον να το κάνουν εάν μπορούν να αξιοποιήσουν τους γεωθερμικούς πόρους τους. Αυτή η εξέλιξη θα μπορούσε να μετατοπίσει τη δυναμική της παγκόσμιας ισχύος και να μειώσει την πιθανότητα σύγκρουσης για τους ενεργειακούς πόρους. Επιπλέον, η σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας της τεχνολογίας γεωθερμικής ενέργειας μπορεί να προκαλέσει ακριβές λύσεις ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, οδηγώντας τελικά σε μια πιο ανταγωνιστική και οικονομικά προσιτή αγορά ενέργειας.

    Ενώ η μετάβαση στη γεωθερμική ενέργεια μπορεί να δημιουργήσει νέες ευκαιρίες απασχόλησης, μπορεί επίσης να απαιτήσει εργατικό δυναμικό της βιομηχανίας ενέργειας για να αλλάξει τον υποτομέα τους. Ωστόσο, σε αντίθεση με άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που απαιτούν εξειδικευμένες δεξιότητες, όπως η εγκατάσταση ηλιακών πάνελ ή η συντήρηση ανεμογεννητριών, η τεχνολογία γεωθερμικής ενέργειας χρησιμοποιεί αναβαθμισμένες εκδόσεις υφιστάμενων μηχανισμών. Τέλος, η επιτυχία της Quaise μπορεί επίσης να αποτελέσει σημαντική πρόκληση για τις παραδοσιακές εταιρείες πετρελαίου, οι οποίες θα μπορούσαν να δουν μείωση της ζήτησης για τα προϊόντα τους με πρωτοφανή ρυθμό. 

    Επιπτώσεις της τεχνολογίας γεωθερμικής σύντηξης

    Οι ευρύτερες επιπτώσεις της προόδου στη γεωθερμική τεχνολογία περιλαμβάνουν:

    • Κάθε χώρα έχει δυνητικά πρόσβαση σε μια εγχώρια και ανεξάντλητη πηγή ενέργειας, που οδηγεί σε μια πιο δίκαιη κατανομή των πόρων και των ευκαιριών, ιδιαίτερα στις αναπτυσσόμενες χώρες.
    • Καλύτερη προστασία των ευαίσθητων οικοσυστημάτων και των εδαφών που ανήκουν σε αυτόχθονες, καθώς μειώνεται η ανάγκη για σκάψιμο σε αυτά για την εύρεση πόρων ακατέργαστης ενέργειας.
    • Βελτιωμένη δυνατότητα επίτευξης καθαρών μηδενικών εκπομπών πριν από το 2100. 
    • Μείωση της επιρροής των πλούσιων σε πετρέλαιο εθνών στην παγκόσμια πολιτική και οικονομία.
    • Αύξηση τοπικών εσόδων μέσω της πώλησης γεωθερμικής ενέργειας στο δίκτυο. Επιπλέον, η υιοθέτηση της γεωθερμικής τεχνολογίας μπορεί να μειώσει το κόστος των καυσίμων, οδηγώντας δυνητικά σε πιο προσιτά αγαθά και υπηρεσίες.
    • Πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις κατά την κατασκευή και λειτουργία γεωθερμικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης νερού και της διάθεσης αποβλήτων.
    • Σημαντικές τεχνολογικές εξελίξεις, συμπεριλαμβανομένων πιο αποδοτικών και οικονομικών λύσεων αποθήκευσης ενέργειας και βελτιώσεων στις τεχνικές γεώτρησης και παραγωγής ενέργειας.
    • Δημιουργήθηκαν νέες θέσεις εργασίας στη βιομηχανία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και σε άλλες βιομηχανίες που απομακρύνονται από τα ορυκτά καύσιμα. 
    • Περισσότερα κυβερνητικά κίνητρα και πολιτικές για την ενθάρρυνση των επενδύσεων και της ανάπτυξης στον κλάδο. 

    Ερωτήσεις προς εξέταση

    • Ποιες επιπλοκές βλέπετε στον κόσμο να μετατοπίζεται στη γεωθερμική ενέργεια;
    • Θα υιοθετήσουν όλες οι χώρες αυτήν την προσέγγιση εάν καταστεί εφικτή;