زمین گرمایی فوق بحرانی: ضربه زدن به کوره آتشین زمین

• نویسنده:
• نام نویسنده

  آینده نگاری کوانتوم ران
• آوریل 19، 2024

خلاصه بینش

انرژی زمین گرمایی فوق بحرانی به دنبال مهار گرمای شدید زیرزمینی است و جایگزینی قدرتمند و پایدار برای منابع انرژی سنتی ارائه می دهد. این فناوری با وجود چالش برانگیز بودن به دلیل شرایط شدید و نیازهای فنی، پتانسیل افزایش قابل توجه انرژی خروجی از منابع زمین گرمایی را دارد. پذیرش آن می‌تواند منجر به تغییرات عمده در امنیت انرژی، ایجاد شغل و پایداری محیط‌زیست شود که نشان‌دهنده تغییری اساسی در نحوه تولید نیرو در جوامع است.

زمینه زمین گرمایی فوق بحرانی

زمین گرمایی فوق بحرانی به عمق پوسته زمین می پردازد تا گرمای بسیار زیادی را مهار کند، گرمایی که در دماها و فشارهای فراتر از نقطه بحرانی وجود دارد که در آن آب دیگر نه به صورت مایع یا گاز بلکه به عنوان یک سیال فوق بحرانی وجود دارد. این رویکرد نوید قفل کردن مرز جدیدی در انرژی زمین گرمایی را با بهره برداری از مخازن زیرزمینی به طور قابل توجهی داغتر از مخازن قابل دسترسی توسط سیستم های زمین گرمایی معمولی می دهد. در نیوزیلند، تحقیقاتی که توسط مؤسسه علوم زمین‌شناسی و هسته‌ای (GNS) هدایت می‌شود، با هدف بهره‌برداری از این منابع زمین‌گرمایی عمیق‌تر و داغ‌تر، به طور بالقوه انقلابی در بخش انرژی با منبع انرژی قوی‌تر و پایدارتر ایجاد می‌کند.

با حفاری تا 6 کیلومتری زیر سطح زمین، دانشمندان می توانند به مخازنی با دمای بیش از 400 درجه سانتیگراد دسترسی پیدا کنند. این تلاش در حالی که به دلیل شرایط شدید از نظر فنی چالش برانگیز است، می تواند به طور قابل توجهی بازده انرژی از همان حجم سیال زمین گرمایی استخراج شده را تقویت کند. منطقه آتشفشانی Taupō در نیوزیلند نمونه بارز منطقه ای با پتانسیل بسیار زیاد برای چنین اکتشافاتی است که توسط صندوق Endeavour وزارت تجارت، نوآوری و اشتغال (MBIE) پشتیبانی می شود. 

تلاش های بین المللی در ژاپن، ایتالیا، ایسلند و ایالات متحده نیز برای مهار انرژی زمین گرمایی فوق بحرانی در حال انجام است. با این حال، چالش برای غلبه بر موانع مهندسی قابل توجهی که محیط های خشن زیرزمینی ایجاد می کنند، باقی می ماند. نوآوری در فن آوری های حفاری، ساخت چاه و مدیریت سیالات فوق بحرانی برای تحقق پتانسیل نیروی زمین گرمایی فوق بحرانی ضروری است. 

تاثیر مخرب

همانطور که این سیستم‌ها در دسترس‌تر و کارآمدتر می‌شوند، انرژی‌های تجدیدپذیر می‌توانند به طور فزاینده‌ای جایگزین سوخت‌های فسیلی شوند، انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهند و امنیت انرژی را افزایش دهند. برای افراد، این می تواند به معنای ثبات بیشتر قیمت انرژی و کاهش ردپای زیست محیطی با کاهش اتکا به سوخت های وارداتی باشد. شرکت‌های انرژی ممکن است با سرمایه‌گذاری در فناوری‌های زمین گرمایی، بازتعریف مدل‌های کسب‌وکار سنتی با محوریت منابع تجدیدناپذیر، با این تغییر سازگار شوند.

برای دولت ها، پذیرش گسترده انرژی زمین گرمایی فوق بحرانی ابزاری برای دستیابی به اهداف بلندپروازانه آب و هوایی ارائه می دهد. چارچوب‌های سیاست ممکن است برای حمایت از اکتشاف و توسعه منابع زمین گرمایی، از جمله مشوق‌های تحقیق و توسعه، و همچنین دستورالعمل‌هایی برای اطمینان از شیوه‌های مسئولانه زیست‌محیطی، نیاز به تکامل داشته باشند. مناطق با پتانسیل زمین گرمایی می توانند شاهد افزایش سرمایه گذاری و توسعه زیرساخت ها باشند که منجر به احیای اقتصادی منطقه می شود.

چشم انداز انرژی جهانی می تواند شاهد تغییرات قابل توجهی با بلوغ انرژی زمین گرمایی فوق بحرانی باشد. کشورهای دارای منابع زمین گرمایی می توانند به بازیگران اصلی بازار جهانی انرژی تبدیل شوند و برق صادر کنند یا از قابلیت های زمین گرمایی خود استفاده کنند. این تغییر می‌تواند به عرضه انرژی جهانی متنوع‌تر و انعطاف‌پذیرتر منجر شود و وابستگی به طیف محدودی از منابع انرژی و تنش‌های ژئوپلیتیکی اغلب مرتبط با آنها را کاهش دهد. با تقویت همکاری های بین المللی در تحقیق و توسعه زمین گرمایی، پیشرفت های تکنولوژیکی مشترک و بهترین شیوه ها می تواند انتقال جهانی به انرژی های تجدیدپذیر را تسریع بخشد. 

مفاهیم زمین گرمایی فوق بحرانی

پیامدهای گسترده تر زمین گرمایی فوق بحرانی ممکن است شامل موارد زیر باشد: 

• فرصت های شغلی جدید در بخش انرژی های تجدیدپذیر، به ویژه در اکتشافات زمین گرمایی، حفاری، و بهره برداری از نیروگاه.
• تغییر در تقاضاهای بازار کار، نیازمند مهارت‌ها و برنامه‌های آموزشی جدید برای کارگرانی است که از صنایع سوخت‌های فسیلی به بخش‌های انرژی‌های تجدیدپذیر در حال گذار هستند.
• سرمایه گذاری دولت ها در زیرساخت ها و تحقیقات برای حمایت از گسترش انرژی زمین گرمایی فوق بحرانی، تأثیرگذاری بر تخصیص بودجه و سیاست های مالی.
• افزایش توسعه محلی و رشد اقتصادی در مناطق دارای پتانسیل زمین گرمایی، کمک به احیای روستاها و کاهش مهاجرت شهری.
• مدل های کسب و کار جدید در بخش انرژی، با تمرکز بر پایداری و مدیریت منابع بلند مدت به جای سود کوتاه مدت.
• تغییر در مقررات کاربری و برنامه ریزی زمین برای استقرار نیروگاه های زمین گرمایی و حفاظت از منابع زمین گرمایی.
• تغییرات ژئوپلیتیکی با تبدیل شدن کشورهای دارای منابع زمین گرمایی قابل توجه به بازیگران کلیدی در بازار جهانی انرژی.

سوالاتی که باید در نظر گرفته شود

• انرژی زمین گرمایی فوق بحرانی چگونه می تواند رویکرد جامعه شما به پایداری و توسعه اقتصادی را تغییر دهد؟
• چگونه افراد و دولت های محلی می توانند برای حمایت از توسعه انرژی زمین گرمایی با حفظ طبیعت همکاری کنند؟