Comoara îngropată adânc sub pământ care poate produce non-stop cea mai multă energie verde

2 luni in urmă 1

Există o comoară îngropată adânc sub colinele înverzite de la poalele Munților Apenini, unde grinzile de metal cu zăbrele ale turnului Venelle-2 marchează locația precum un X pe hartă. Un puț geotermal cu o adâncime de peste 3 kilometri duce într-un loc unde temperaturile și presiunea sunt atât de mari încât roca începe să se îndoaie. Aici, condițiile sunt perfecte pentru fluide supercritice geotermale, sursă inepuizabilă de energie regenerabilă.

Fluidele supercritice geotermale sunt ape bogate în minerale ce au caracteristicele atât a unui lichid cât și a unui gaz.

Sonda Venelle-2 din Italia

Nu este vorba de metale prețioase precum aurul, dar dacă Venelle-2 ar putea ajunge la o rezervă de fluide supercritice și să le folosească pentru a învârti o turbină la suprafață, ar fi una dintre cele mai dense forme de energie regenerabilă din lume, potrivit Wired.

Însă accesarea sursei de energie nu este ușoară. Forarea la mare adâncime poate provoca un cutremur dacă o bucată mare de rocă alunecă din loc. Acest risc este amplificat la puțul Venelle-2, care a vizat trecerea de orizontul K, o limită puțin cunoscută între roca dură aflată aproape de suprafața pământului și piatra mai flexibilă de dedesubt. Nimeni nu știe ce se întâmplă dacă instalația de forare sparge stratul care acoperă fluidele supercritice.

Forajul cu Venelle-2 s-a oprit la o distanță mică de orizontul K atunci când temperaturile de la fundul puțului au suprasolicitat echipamentul. Senzorii de la fund indicau temperaturi care treceau de + 530 de grade Celsius și o presiune de 300 de ori mai mare decât la suprafață.

În ciuda acestui lucru, Venelle-2 este cea mai fierbinte gaură de sondă creată vreodată și demonstrează că este posibilă forarea la extrema condițiilor supercritice. Un studiu publicat în Jurnalul de Cercetare Geofizică arată că se poate face acest lucru fără a produce vreo activitate sesimică majoră.

Autorii spun că vor ca studiul lor să liniștească temerile că toate forajele geotermale provoacă cutremure. Publicul este obișnuit să afle despre puțuri geotermale doar atunci când ceva nu e în regulă. Însă Venelle-2 arată că “există atât de multe cazuri pozitive de puțuri săpate în scopuri geotermale”, spune Riccardo Minetto, un cercetător de la Universitatea Geneva și coautor al studiului.

Puțul Venelle-2 este una dintre multele găuri de sondă care străpung câmpul geotermal Larderello-Travale din centrul Italiei, același loc unde căldura Pământului a fost folosită pentru prima dată pentru a genera electricitate. Acel prim experiment din 1904 a produs destulă energie doar pentru cinci becuri, însă în prezent Larderello-Travale produce aproape 10% din electricitatea geotermală a lumii.

În 2015, un consorțiu de companii europene de energie și institute de cercetare au lansat proiectul Descramble pentru a vedea dacă mai multă energie poate fi extrasă din câmpul geotermal. Planul era de a accesa rezerva de fluide supercritice de la mare adâncime.

Dacă fluidele pline de energie ar putea fi extrase din puț, ar fi o altă premieră istorică pentru Larderello-Travale.

Echipa Descramble nu a fost prima care să sape pentru fluide supercritice. Experimentele din SUA, Japonia, Italia și Mexic au forat în condiții care ar putea produce fluide supercritice, ce au nevoie de temperaturi de peste 370 de grade Celsius și presiune de 220 de ori mai mare decât la suprafață.

Însă un singur proiect a găsit fluide supercritice. În 2017, cercetătorii care lucrau la Proiectul de Foraj de Mare Adâncime din Islanda, condus de guvernul islandez și un consorțiu de companii naționale de energie, a raportat că au ajuns la fluide supercritice la o adâncime de peste 4 kilometri. Trei ani mai târziu, încă lucrau să genereze energie folositoare din puț.

Echipa Descramble a început forarea Venelle-2 cam în aceeași perioadă în care Proiectul de Foraj de Mare Adâncime din Islanda descoperise fluidele supercritice. Echipa a folosit o tehnologie întărită de forare pentru penetrarea regiunilor mult mai fierbinți decât orice puț geotermal. Însă după șase luni de forare, au trebuit să se oprească la mai puțin de 100 de metri de ținta lor.

Temperaturile de pe fundul găurii de sondă erau mai mari cu aproape 90 de grade decât ceea ce se descoperise în puțul islandez, prea fierbinte pentru a putea continua în siguranță.

Risc de cutremure

În timpul procesului de forare, o echipă independentă de geologi europeni monitoriza o rețea de seismometre ultra sensibile plasate în jurul câmpului geotermal Larderello-Travale. Echipa a înregistrat niște activitate seismică, însă la niveluri normale pentru acea regiune. Însă, Minetto avertiza să nu se generalizeze.

Puțurile geotermale supercritice sunt o tehnologie emergentă, iar acesta spune că viitoarele încercări la forajele pentru fluide supercritice “ar putea provoca evenimente seismice mai mari”.

Deși Minetto a recunoscut că niciun cutremur nu a fost legat de un foraj pentru fluide supercritice, puțurile geotermale au provocat cutremure mari în trecut.

În 2019, Coreea de Sud a trecut prin al doilea cutremur ca mărime din istorie și a găsit că originea era un puț geotermal experimental.

Cu câțiva ani înainte, un cutremur care a zguduit Basel în Elveția a fost de asemenea legat de un puț geotermal.

Unii experți au învinuit forajele din falii pentru aceste incidente seismice, ceea ce mărește eficiența dar aduce și un risc mult mai mare de declanșare a unui cutremur.

În ceea ce privește riscul mai mare de formare a cutremurelor din cauza forării pentru fluide supercritice decât din cauza forării pentru puțuri geotermale obișnuite, Minetto spune că “există mult prea multe necunoscute despre fluidele supercritice pentru a da un răspuns adecvat”.

Chiar fără un risc crescut de cutremure, puțurile geotermale supercritice au și alte dezavantaje.

Rezervoarele cu fluide supercritice par să fie oarecum rare, ceea ce limitează cât de folositoare sunt în tranziția lumii către energie geotermală. Iar fluidele în sine fac ravagii în găurile de sondă deoarece distrug izolația și dopurile de ciment.

Sistemele geotermale îmbunătățite

“Fluidele sunt foarte corozive și trebuie să faci față unei dizolvări a materiei din rocă”, spune Susan Petty, președinte al Organizației de Cercetare a Energiei din Rocă Fierbinte și cofondatoare a companiei geotermale Alta Rock Energy. “E ceva de speriat”.

În schimb, Petty susține construcția așa-numitor “sisteme geotermale îmbunătățite” care nu depind de rezervoarele naturale de fluide geotermale.

Aceste tipuri de puțuri forează adânc în roca uscată fierbinte și injectează apă de la suprafață. Apa se încălzește până la niveluri aproape de temperaturile supercritice și este pompată înapoi la suprafață pentru a învârti generatoarele cu turbină. Este o tehnică împrumutată din industria de petrol și gaze ce promite să elibereze energia geotermală de dependența sa de rezervele naturale de apă fierbinte.

Dacă forezi destul de adânc, sistemele geotermale îmbunătățite pot fi folosite aproape oriunde.

Provocările în găsirea și accesarea buzunarelor adânci de apă fierbinte și aburi sunt limitate de disponibilitatea globală pentru electricitate geotermală. Însă dacă energia geotermală nu ar fi fost limitată la locuri alese de natură, Petty calculează că acestea ar putea oferi o sursă inepuizabilă de electricitate mereu prezentă, fără a folosi carbon, în aproape toată lumea.

Pe de altă parte, precum puțurile supercritice, sistemele geotermale îmbunătățite au fost asaltate de provocări tehnice și temeri de cutremure masive. Atât cutremurul din Basel cât și cel din Coreea de Sud au implicat puțurile geotermale îmbunătățite.

Întrebarea rămâne dacă acesta este un risc inerent tehnologiei sau legat de alegerea locațiilor de forare.

Sursă de energie mai puțin populară

Chiar și așa, conceptul geotermal îmbunătățit a prins greu.

În SUA, companii precum Alta Rock Energy s-au chinuit să atragă finanțare pentru proiectele lor costisitoare, ce primesc doar o fracțiune din subvențiile federale alocate pentru energie eoliană și solară.

Fiind o nouă tehnologie căruia îi lipsește experiența, sistemele geotermale îmbunătățite aduc și mult mai multe riscuri pentru investitori.

“Geotermalul suferă un pic din cauza problemelor de marketing”, spune Jeffrey Bielicki, lider al Laboratorului de Cercetare pentru Energie Sustenabilă de la Universitatea din Ohio. “Chiar dacă are multe caracteristici benefice, când oamenii spun «energie regenerabilă» se referă de obicei la eoliană și solară”.

Departamentul de Energie al SUA anunțase la începutul anului trecut o finanțare de 25 de milioane de dolari pentru cercetare în propriul sit geotermal, Forge.

Mai este mult până când sistemele de energie geotermală vor ajunge într-o rețea de energie din apropiere.

Editor : Alexandru Costea

Citeşte Articolul Întreg pe Sursă