У ісландії пробурять глибоку свердловину для використання енергії розплавленої магми
В Ісландії пробурять глибоку свердловину для використання енергії розплавленої магми. Це буде геотермальна станція принципово нового типу. Творці проекту обіцяють на порядок підвищити потужність електростанцій, що працюють на енергії земних надр.
В даний час в Ісландії повністю відмовилися від використання викопного палива в якості джерела електроенергії. 75% всієї електрики в країні виробляють гідроелектростанції. На другому місці після них знаходиться геотермальна енергетика. Це стало можливим, тому що Ісландія фактично являє собою частину Серединно-Атлантичного хребта, яка виступає над рівнем моря.
Це область розбіжності тектонічних плит, розташована на дні Атлантичного океану. Райони серединно-океанічних хребтів зазвичай мають підвищену вулканічну активність. Тут часто відбуваються землетруси, а в місцях, де гаряча мантія підходить найближче до поверхні, зустрічаються гідротермальні джерела.
Останні, до речі, часто служать своєрідними «оазисами життя» на морському дні.
Через те що острів розташований в районі активного вулканізму, Ісландія багата гідротермальних джерелами. Їх енергію і використовують геотермальні станції. Турбіну динамо-машини обертає нагрітий пар, що піднімається з пробуреної свердловини. Зазвичай кожна станція містить безліч свердловин.
Наприклад, найбільша геотермальна станція на острові - станція Хедлісхейді потужністю в 303 МВт - має 50 свердловин.
Вона розташована близько вулкана Хенгідль. Також гарячі підземні джерела використовуються в Ісландії для опалення приміщень.
Проект Iceland Deep Drilling Project ( «Ісландський проект глибокого буріння», IDDP) був створений в 2000 році. Це спільний проект Національної енергетичної адміністрації Ісландії і чотирьох провідних ісландських енергетичних компаній - Hitaveita Sudurnesja, Landsvirkjun, Orkuveita Reykjav kur і Mannvit Engineering. Його завдання - розглянути можливі шляхи реалізації та економічні перспективи електростанцій, що використовують гідротермальних надкритичне рідина в якості джерела енергії.
Надкритична рідина, або флюїд, - це стан речовини, при якому зникає різниця між його рідкої і газоподібної фазами.
Вода в такому стані як раз зустрічається глибоко під землею в районах з підвищеною вулканічною активністю. Вона переносить значно більшу кількість теплової енергії в порівнянні з рідиною або газом.
12 серпня цього року учасники IDDP почали буріння надглибокої геотермальної свердловини в районі півострова Рейкьянес.
Передбачається, що її глибина сягне 5 км до кінця року. На такій глибині підземні води як раз знаходяться в стані флюїду або надкритичної рідини, з температурою від 400 до 1000 ° С.
Це набагато вище, ніж температура пара, з якою має справу звичайна геотермальна станція.
«Буріння проходить на береговій частині Серединно-Атлантичного хребта, - пояснює заступник директора Hitaveita Sudurnesja Альберт Альбертссон, - на такій глибині вулканічна магма зустрічає і нагріває морську воду, що потрапила під океанічне дно».
На цій глибині тиск становить близько 200 атмосфер, що вносить додаткові складності в проект.
«Люди і раніше бурили свердловини на таку глибину, але раніше вони ніколи не мали справу з підземної сверхкритической рідиною», - каже Альбертссон.
Він також припускає, що в процесі буріння можуть бути виявлені підземні аналоги «Чорних курців». Це джерела гарячої води з дуже високим вмістом мінералів, яка під тиском в сотні атмосфер викидається з-під морського дна. Джерело викиду укладений в циліндричний остов, іноді перевищує висоту в 10 м. «Курці» були відкриті в 1977 році під час занурення батискафа «Алвін».
чорні курці
Нова свердловина буде найглибшою і гарячої геотермальної свердловиною в світі.
Планується, що вона буде видавати потужність 50 МВт. Це значно вище потужності звичайної геотермальної свердловини, потужність якої близько 5 МВт. «Тобто енергією вже буде забезпечено не 5 тис., А 50 тис. Будинків», - пояснює Альбертссон.
П`ятикілометрова свердловина - це не перший подібний проект в Ісландії. У 2009 році в районі геотермального поля Крабла на північному сході острова була пробурена свердловина глибиною 2 км (IDDP-1). Спочатку планувалося досягти глибини 4 км, але процес довелося припинити, коли бур уперся в шар магми. Тоді гаряче підземне речовина використовувалася для нагріву води, яка подається на глибину з поверхні. Свердловина була закрита через проблеми, пов`язаних з корозією, але на той момент це була найпотужніша (30 МВт) в світі свердловина. Тепер матеріали нової свердловини розраховуються на довгострокове використання.
Якщо проект IDDP-2 виявиться економічно вигідним, то вчені розраховують серйозно збільшити частку геотермальної електроенергії на ринку Ісландії. Надглибоких свердловину бурять не на порожньому місці. В рамках проекту було прийнято рішення поглибити вже існуючу на півострові Рейкьянес свердловину RN-15.
До речі, незважаючи на економію викопного палива при використанні геотермальних джерел енергії, необхідно дотримуватися деяких запобіжних заходів, щоб не нашкодити екології. Справа в тому, що в речовині, яке піднімається із земних надр, часто містяться сірководень, миш`як і інші сполуки, які можуть бути отруйні при великих концентраціях. Щоб знизити негативний вплив на природу і уникнути забруднення ґрунтових вод, геотермальні колодязі, пробурені на велику глибину, повинні бути «одягнені» в каркас зі сталі і цементу.
В Ісландії 90% будинків опалюються геотермальними джерелами. За даними Міжнародної геотермальної асоціації (IGA), в 2010 році у всьому світі за рахунок тепла підземних надр було вироблено 10,7 тис. МВт електроенергії.
В останні роки спостерігається зростання частки геотермальної енергії в Ісландії, на Філіппінах і в Сальвадорі до 25-30%.
Значні зусилля по освоєнню підземних джерел тепла були зроблені в Європі, Австралії, США і Японії, але результати були скромнішими, а вартість отриманої енергії вийшла досить високою.
Найстарша геотермальна електростанція на території Росії введена в експлуатацію в 1966 році. Вона розташована в Паужетская геотермальному родовищі в південно-західній частині Камчатського півострова. Сьогодні в Росії на Камчатці 40% споживаної енергії виробляється на геотермальних джерелах.
