В Исландии пробурят глубокую скважину для использования энергии расплавленной магмы. Это будет геотермальная станция принципиально нового типа. Создатели проекта обещают на порядок повысить мощность электростанций, работающих на энергии земных недр. Вот посмотрите для примера на
Голубую лагуну Исландии (Blue Lagoon)В настоящее время в Исландии полностью отказались от использования ископаемого топлива в качестве источника электроэнергии. 75% всего электричества в стране вырабатывают гидроэлектростанции. На втором месте после них находится геотермальная энергетика. Это стало возможным, потому что Исландия фактически представляет собой часть Срединно-Атлантического хребта, которая выступает над уровнем моря.
Это область расхождения тектонических плит, расположенная на дне Атлантического океана. Районы срединно-океанических хребтов обычно имеют повышенную вулканическую активность. Здесь часто происходят землетрясения, а в местах, где горячая мантия подходит наиболее близко к поверхности, встречаются гидротермальные источники.
Последние, кстати, часто служат своеобразными «оазисами жизни» на морском дне.
Из-за того что остров расположен в районе активного вулканизма, Исландия богата гидротермальными источниками. Их энергию и используют геотермальные станции. Турбину динамо-машины вращает нагретый пар, поднимающийся из пробуренной скважины. Обычно каждая станция содержит множество скважин.
Например, самая крупная геотермальная станция на острове — станция Хедлисхейди мощностью в 303 МВт — имеет 50 скважин.
Она расположена около вулкана Хенгидль. Также горячие подземные источники используются в Исландии для отопления помещений.
Проект Iceland Deep Drilling Project («Исландский проект глубокого бурения», IDDP) был создан в 2000 году. Это совместный проект Национальной энергетической администрации Исландии и четырех ведущих исландских энергетических компаний — Hitaveita Sudurnesja, Landsvirkjun, Orkuveita Reykjavíkur и Mannvit Engineering. Его задача — рассмотреть возможные пути реализации и экономические перспективы электростанций, использующих гидротермальную сверхкритическую жидкость в качестве источника энергии.
Сверхкритическая жидкость, или флюид, — это состояние вещества, при котором исчезает различие между его жидкой и газообразной фазами.
Вода в таком состоянии как раз встречается глубоко под землей в районах с повышенной вулканической активностью. Она переносит значительно большее количество тепловой энергии по сравнению с жидкостью или газом.
12 августа этого года участники IDDP начали бурение сверхглубокой геотермальной скважины в районе полуострова Рейкьянес.
Предполагается, что ее глубина достигнет 5 км к концу года. На такой глубине подземные воды как раз находятся в состоянии флюида или сверхкритической жидкости, с температурой от 400 до 1000°С.
Это гораздо выше, чем температура пара, с которой имеет дело обычная геотермальная станция.
«Бурение проходит на береговой части Срединно-Атлантического хребта, — поясняет заместитель директора Hitaveita Sudurnesja Альберт Альбертссон, — на такой глубине вулканическая магма встречает и нагревает морскую воду, попавшую под океаническое дно».
На этой глубине давление составляет около 200 атмосфер, что вносит дополнительные сложности в проект.
«Люди и раньше бурили скважины на такую глубину, но раньше они никогда не имели дело с подземной сверхкритической жидкостью», — говорит Альбертссон.
Он также предполагает, что в процессе бурения могут быть обнаружены подземные аналоги «Черных курильщиков». Это источники горячей воды с очень высоким содержанием минералов, которая под давлением в сотни атмосфер выбрасывается из-под морского дна. Источник выброса заключен в цилиндрический остов, иногда превышающий высоту в 10 м. «Курильщики» были открыты в 1977 году во время погружения батискафа «Алвин».
Чёрные курильщики
Новая скважина будет самой глубокой и самой горячей геотермальной скважиной в мире.
Планируется, что она будет выдавать мощность 50 МВт. Это значительно выше мощности обычной геотермальной скважины, мощность которой около 5 МВт. «То есть энергией уже будет обеспечено не 5 тыс., а 50 тыс. домов», — поясняет Альбертссон.
Пятикилометровая скважина — это не первый подобный проект в Исландии. В 2009 году в районе геотермального поля Крабла на северо-востоке острова была пробурена скважина глубиной 2 км (IDDP-1). Изначально планировалось достичь глубины 4 км, но процесс пришлось прекратить, когда бур уперся в слой магмы. Тогда горячее подземное вещество использовалось для нагрева воды, подаваемой на глубину с поверхности. Скважина была закрыта из-за проблем, связанных с коррозией, но на тот момент это была самая мощная (30 МВт) в мире скважина. Теперь материалы новой скважины рассчитываются на долгосрочное использование.
Если проект IDDP-2 окажется экономически выгодным, то ученые рассчитывают серьезно увеличить долю геотермальной электроэнергии на рынке Исландии. Сверхглубокую скважину бурят не на пустом месте. В рамках проекта было принято решение углубить уже существующую на полуострове Рейкьянес скважину RN-15.
Кстати, несмотря на экономию ископаемого топлива при использовании геотермальных источников энергии, необходимо соблюдать некоторые меры предосторожности, чтобы не навредить экологии. Дело в том, что в веществе, которое поднимается из земных недр, часто содержатся сероводород, мышьяк и другие соединения, которые могут быть ядовиты при больших концентрациях. Чтобы снизить негативное воздействие на природу и избежать загрязнения грунтовых вод, геотермальные колодцы, пробуренные на большую глубину, должны быть «одеты» в каркас из стали и цемента.
В Исландии 90% домов отапливаются геотермальными источниками. По данным Международной геотермальной ассоциации (IGA), в 2010 году во всем мире за счет тепла подземных недр было выработано 10,7 тыс. МВт электроэнергии.
В последние годы наблюдается рост доли геотермальной энергии в Исландии, на Филиппинах и в Сальвадоре до 25–30%.
Значительные усилия по освоению подземных источников тепла были предприняты в Европе, Австралии, США и Японии, но результаты были более скромными, а стоимость полученной энергии получилась довольно высокой.
Старейшая геотермальная электростанция на территории России введена в эксплуатацию в 1966 году. Она расположена в Паужетском геотермальном месторождении в юго-западной части Камчатского полуострова. Сегодня в России на Камчатке 40% потребляемой энергии вырабатывается на геотермальных источниках.
источники
https://www.gazeta.ru/science/2016/10/25_a_10269509.shtml
Давайте заглянем в
Кольскую сверхглубокую скважину и узнаем, какие
Самые глубокие скважины мира. А вот
100 и более фактов об Исландии
