Геотермальные и термоядерные технологии: использование тепла Земли

• Автор:
• Имя автора

  Квантумран Форсайт
• 26 мая 2023

Quaise, компания, созданная в результате сотрудничества Центра плазменной науки и термоядерного синтеза Массачусетского технологического института (MIT), стремится использовать геотермальную энергию, запертую под поверхностью земли. Фирма стремится использовать доступные технологии, чтобы использовать эту энергию для устойчивого использования. Используя этот возобновляемый источник энергии, Quaise надеется внести значительный вклад в сокращение выбросов парниковых газов.

Контекст технологии геотермального синтеза

Quaise планирует пробурить земную поверхность на глубину от двух до двенадцати миль, используя миллиметровые волны, приводимые в действие гиротроном, для испарения породы. Гиротроны представляют собой мощные микроволновые генераторы, генерирующие электромагнитное излучение на очень высоких частотах. Глянцевая поверхность покрывает пробуренную скважину по мере плавления породы, что устраняет необходимость в цементных обсадных трубах. Затем газообразный аргон направляется вниз по двойной соломенной структуре для очистки от каменистых частиц. 

Когда вода закачивается на глубину, высокие температуры делают ее сверхкритической, что делает ее в пять-десять раз более эффективной в отводе тепла. Quaise стремится перепрофилировать угольные электростанции для выработки электроэнергии из пара, образующегося в результате этого процесса. Оценочная стоимость 10 миль составляет 12 долларов США за метр, а длину можно выкопать всего за 1,000 дней.

За прошедшие годы гиротроны значительно развились, чтобы поддержать развитие технологий термоядерной энергии. Перейдя от инфракрасного излучения к миллиметровым волнам, Quaise повышает эффективность бурения. Например, устранение необходимости в кожухах снижает затраты на 50 процентов. Сверла с прямой энергией также уменьшают износ, поскольку не происходит механического процесса. Однако, хотя этот процесс очень многообещающий на бумаге и в лабораторных тестах, он еще не доказал свою эффективность в полевых условиях. Компания планирует переоборудовать свою первую угольную электростанцию ​​к 2028 году.

Разрушительное воздействие 

Одним из значительных преимуществ технологии геотермальной энергии Quaise является то, что она не требует дополнительного земельного участка, в отличие от других возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия или ветер. Таким образом, страны могут сократить свои выбросы двуокиси углерода без ущерба для других видов землепользования, таких как сельское хозяйство или городское развитие.

Потенциальный успех этой технологии может также иметь далеко идущие геополитические последствия. Странам, которые зависят от импорта энергии из других стран, такой как нефть или природный газ, может больше не понадобиться делать это, если они смогут использовать свои геотермальные ресурсы. Такое развитие событий может изменить глобальную динамику власти и снизить вероятность конфликтов из-за энергетических ресурсов. Кроме того, экономическая эффективность технологии геотермальной энергии может бросить вызов дорогостоящим решениям в области возобновляемых источников энергии, что в конечном итоге приведет к более конкурентоспособному и доступному рынку энергии.

Хотя переход на геотермальную энергию может создать новые возможности для трудоустройства, он также может потребовать от работников энергетической отрасли изменить свой подсектор. Однако, в отличие от других возобновляемых источников энергии, которые требуют специальных навыков, таких как установка солнечных панелей или обслуживание ветряных турбин, технология геотермальной энергии использует модернизированные версии существующих механизмов. Наконец, успех Quaise может также стать серьезной проблемой для традиционных нефтяных компаний, которые могут столкнуться с падением спроса на свою продукцию беспрецедентными темпами. 

Последствия технологии геотермального синтеза

Более широкие последствия достижений в геотермальной технологии включают:

• Каждая страна потенциально получает доступ к внутреннему и неисчерпаемому источнику энергии, что ведет к более справедливому распределению ресурсов и возможностей, особенно в развивающихся странах.
• Лучшая защита уязвимых экосистем и земель, принадлежащих коренным народам, поскольку потребность в их раскопках для поиска сырьевых энергетических ресурсов снижается.
• Улучшенная возможность достижения нулевых выбросов до 2100 года. 
• Снижение влияния богатых нефтью стран на мировую политику и экономику.
• Увеличение местных доходов за счет продажи геотермальной энергии в сеть. Кроме того, внедрение геотермальной технологии может снизить стоимость топлива, что может привести к более доступным товарам и услугам.
• Потенциальное воздействие на окружающую среду при строительстве и эксплуатации геотермальных электростанций, включая использование воды и утилизацию отходов.
• Значительные технологические достижения, в том числе более эффективные и экономичные решения по хранению энергии, а также усовершенствования в технологиях бурения и производства энергии.
• Новые рабочие места созданы в отрасли возобновляемых источников энергии и других отраслях, отказывающихся от ископаемого топлива. 
• Больше государственных стимулов и политики для поощрения инвестиций и развития отрасли. 

Вопросы для рассмотрения

• Какие сложности вы видите в мире при переходе на геотермальную энергию?
• Примут ли все страны этот подход, если он станет возможным?