เทคโนโลยีความร้อนใต้พิภพและฟิวชัน: ควบคุมความร้อนของโลก

เครดิตภาพ:
เครดิตภาพ
iStock

เทคโนโลยีความร้อนใต้พิภพและฟิวชัน: ควบคุมความร้อนของโลก

เทคโนโลยีความร้อนใต้พิภพและฟิวชัน: ควบคุมความร้อนของโลก

ข้อความหัวข้อย่อย
ใช้เทคโนโลยีฟิวชันเพื่อควบคุมพลังงานที่อยู่ลึกลงไปใต้พิภพ
    • เขียนโดย:
    • ชื่อผู้เขียน
      มองการณ์ไกลควอนตัมรัน
    • May 26, 2023

    Quaise บริษัทที่เกิดจากความร่วมมือระหว่าง Plasma Science and Fusion Center ของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) พยายามที่จะใช้ประโยชน์จากพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ติดอยู่ใต้พื้นผิวโลก บริษัทมีเป้าหมายที่จะใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่เพื่อใช้ประโยชน์จากพลังงานนี้เพื่อการใช้งานที่ยั่งยืน ด้วยการใช้ประโยชน์จากแหล่งพลังงานหมุนเวียนนี้ Quaise หวังว่าจะมีส่วนช่วยอย่างมากในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

    บริบทเทคโนโลยีฟิวชันความร้อนใต้พิภพ

    Quaise วางแผนที่จะเจาะลึกลงไปสองถึงสิบสองไมล์สู่พื้นผิวโลกโดยใช้คลื่นมิลลิเมตรที่ขับเคลื่อนด้วยไจโรตรอนเพื่อทำให้หินกลายเป็นไอ ไจโรตรอนเป็นออสซิลเลเตอร์ไมโครเวฟกำลังสูงที่สร้างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความถี่สูงมาก พื้นผิวคล้ายแก้วครอบคลุมรูที่เจาะเมื่อหินละลาย ทำให้ไม่ต้องใช้ปลอกซีเมนต์ จากนั้น ก๊าซอาร์กอนจะถูกส่งไปตามโครงสร้างฟางสองชั้นเพื่อกำจัดอนุภาคหิน 

    เมื่อน้ำถูกสูบเข้าไปในส่วนลึก อุณหภูมิที่สูงจะทำให้น้ำวิกฤตยิ่งยวด ทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น 10 ถึง 12 เท่าในการพาความร้อนกลับออกไป Quaise มีเป้าหมายที่จะนำโรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหินมาใช้ใหม่เพื่อผลิตไฟฟ้าจากไอน้ำที่เกิดจากกระบวนการนี้ ค่าใช้จ่ายโดยประมาณสำหรับระยะทาง 1,000 ไมล์อยู่ที่ 100 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อเมตร และสามารถขุดความยาวได้ในเวลาเพียง XNUMX วัน

    ไจโรตรอนได้รับการพัฒนาอย่างมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเพื่อรองรับการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานฟิวชัน ด้วยการอัพเกรดคลื่นอินฟราเรดเป็นคลื่นมิลลิเมตร Quaise เพิ่มประสิทธิภาพการเจาะ ตัวอย่างเช่น การขจัดความจำเป็นในการใช้เคสช่วยลดต้นทุนได้ 50 เปอร์เซ็นต์ ดอกสว่านที่ใช้พลังงานโดยตรงยังช่วยลดการสึกหรอเนื่องจากไม่มีกระบวนการทางกลเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะได้ผลดีมากทั้งบนกระดาษและในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ กระบวนการนี้ยังไม่ได้พิสูจน์ตัวเองในภาคสนาม บริษัทมีเป้าหมายที่จะเดินเครื่องโรงไฟฟ้าถ่านหินแห่งแรกภายในปี 2028

    ผลกระทบก่อกวน 

    ข้อได้เปรียบที่สำคัญประการหนึ่งของเทคโนโลยีพลังงานความร้อนใต้พิภพของ Quaise คือไม่ต้องใช้พื้นที่เพิ่มเติม ซึ่งแตกต่างจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์หรือลม ด้วยเหตุนี้ ประเทศต่างๆ จึงสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยไม่ลดทอนกิจกรรมการใช้ที่ดินอื่นๆ เช่น การเกษตรหรือการพัฒนาเมือง

    ความสำเร็จที่เป็นไปได้ของเทคโนโลยีนี้อาจมีนัยยะทางภูมิรัฐศาสตร์ที่กว้างไกล ประเทศที่ต้องพึ่งพาการนำเข้าพลังงานจากประเทศอื่น เช่น น้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติ อาจไม่จำเป็นต้องทำเช่นนั้นอีกต่อไป หากพวกเขาสามารถใช้ประโยชน์จากทรัพยากรความร้อนใต้พิภพของตนได้ การพัฒนานี้สามารถเปลี่ยนพลวัตของพลังงานทั่วโลก และลดโอกาสที่จะเกิดความขัดแย้งเรื่องทรัพยากรพลังงาน นอกจากนี้ ความคุ้มทุนของเทคโนโลยีพลังงานความร้อนใต้พิภพอาจท้าทายโซลูชันพลังงานหมุนเวียนที่มีราคาแพง ซึ่งนำไปสู่ตลาดพลังงานที่มีการแข่งขันสูงและมีราคาที่จับต้องได้ในที่สุด

    แม้ว่าการเปลี่ยนไปใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพอาจสร้างโอกาสในการทำงานใหม่ แต่ก็อาจทำให้แรงงานในอุตสาหกรรมพลังงานต้องเปลี่ยนภาคส่วนย่อย อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนกับแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ ที่ต้องใช้ทักษะเฉพาะทาง เช่น การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์หรือการบำรุงรักษากังหันลม เทคโนโลยีพลังงานความร้อนใต้พิภพใช้กลไกที่มีอยู่เวอร์ชันอัปเกรด ประการสุดท้าย ความสำเร็จของ Quaise อาจเป็นความท้าทายที่สำคัญต่อบริษัทน้ำมันแบบดั้งเดิม ซึ่งอาจทำให้ความต้องการผลิตภัณฑ์ของตนลดลงในอัตราที่ไม่เคยมีมาก่อน 

    ผลกระทบของเทคโนโลยีฟิวชันความร้อนใต้พิภพ

    ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีความร้อนใต้พิภพมีความหมายกว้างขึ้น ได้แก่ :

    • ทุกประเทศมีศักยภาพในการเข้าถึงแหล่งพลังงานในประเทศและไม่มีวันหมด ซึ่งนำไปสู่การกระจายทรัพยากรและโอกาสที่เท่าเทียมกันมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศกำลังพัฒนา
    • การปกป้องระบบนิเวศที่ละเอียดอ่อนและที่ดินที่เป็นของชนพื้นเมืองได้ดีขึ้น เนื่องจากความจำเป็นในการขุดค้นระบบนิเวศเพื่อหาแหล่งพลังงานดิบลดลง
    • ความเป็นไปได้ที่ดีขึ้นในการเข้าถึงการปล่อยก๊าซสุทธิเป็นศูนย์ก่อนปี 2100 
    • การลดลงของอิทธิพลของประเทศร่ำรวยน้ำมันต่อการเมืองและเศรษฐกิจโลก
    • เพิ่มรายได้ในท้องถิ่นผ่านการขายพลังงานความร้อนใต้พิภพให้กับกริด นอกจากนี้ การนำเทคโนโลยีความร้อนใต้พิภพมาใช้ยังสามารถลดต้นทุนเชื้อเพลิง ซึ่งอาจนำไปสู่สินค้าและบริการที่มีราคาย่อมเยามากขึ้น
    • ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการก่อสร้างและการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ รวมถึงการใช้น้ำและการกำจัดของเสีย
    • ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่สำคัญ ซึ่งรวมถึงโซลูชันการจัดเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่ามากขึ้น และการปรับปรุงเทคนิคการขุดเจาะและการผลิตพลังงาน
    • งานใหม่ที่สร้างขึ้นในอุตสาหกรรมพลังงานหมุนเวียนและอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่เปลี่ยนจากเชื้อเพลิงฟอสซิล 
    • แรงจูงใจและนโยบายของรัฐบาลมากขึ้นเพื่อส่งเสริมการลงทุนและการพัฒนาในอุตสาหกรรม 

    คำถามที่ต้องพิจารณา

    • คุณเห็นภาวะแทรกซ้อนอะไรในโลกที่เปลี่ยนไปใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ
    • ทุกประเทศจะนำแนวทางนี้ไปใช้หรือไม่หากเป็นไปได้?

    ข้อมูลอ้างอิงเชิงลึก

    ลิงก์ที่เป็นที่นิยมและลิงก์สถาบันต่อไปนี้ถูกอ้างอิงสำหรับข้อมูลเชิงลึกนี้: