Stany Zjednoczone dążą do geotermalnej rewolucji energetycznej. Jednym z jej elementów ma być geotermia nowej generacji, która wykorzystuje postęp w szczelinowaniu hydraulicznym, wierceniach poziomych i inżynierii podziemnej wykorzystując ponad stuletnie doświadczenia wiertnicze za ropą i gazem ziemnym.
Trwa poszukiwanie nowych i bardziej wydajnych, a jednocześnie tańszych i odnawialnych źródeł energii. Opanowanie energetyki wiatrowej i słonecznej, ze względów pogodowych jest niewystarczające dla nowych technologii AI oraz coraz większej ilości jej konsumentów na świecie. Jednocześnie zaawansowane prace nad syntezą termojądrową są zarówno bardzo drogie, jak i wymagające wysoko wykwalifikowanej kadry naukowej, którą posiadają tylko najwyżej rozwinięte państwa na świecie.
Alternatywą dla wszystkich innych źródeł energii, jest coraz bardziej popularna w USA technologia jej pozyskiwania z zasobów geotermalnych. Z jednej strony nie jest to nic nowego, bo już w XX wieku w krajach dysponujących odpowiednią geologią powstało wiele elektrowni tego typu. Stany Zjednoczone są światowym liderem pod względem zainstalowanej mocy geotermalnej, wynoszącej około 3,673 gigawatów (GW), głównie w Kalifornii i Nevadzie. Teraz uznano, że były to pierwsze pozytywne doświadczenia i kierunek ten należy nadal rozwijać w oparciu o wiodącą rolę technik wiertniczych w USA, która od ponad stu lat jest nieustannie doskonalona dla potrzeb eksploatacji ropy naftowej i gazu ziemnego.
Technologie Amerykanów
Znanym osiągnięciem nauk wiertniczych w USA była technologia pozyskiwania gazu łupkowego przy pomocy otworów kierunkowych na dużych głębokościach i sztucznego szczelinowani górotworu. W jej wyniku Stany Zjednoczone stały się światowym liderem w wydobyciu surowców naftowych. Amerykańscy inwestorzy zdają sobie sprawę, że sukces ten osiągną już swoje apogeum i trzeba szukać lepszych rozwiązań energetycznych.
Jednym z nich ma być nowa generacja pozyskiwania energii geotermalnej. O tym, że poważnie traktuje się tego rodzaju rozwiązania świadczą dziesiątki i setki publikacji naukowych oraz specjalistycznych, które nie są powtarzane, ani omawiane w popularnych mediach USA. Wynika to nie tylko z ich pragmatycznego podejścia do naukowych propozycji, które omawia się dopiero po osiągnięciu konkretnego rezultatu, ale też z powszechnie mało zrozumiałych kwestii związanych z budową naszego globu, które są podstawą tego przedsięwzięcia.
Za autorytatywne stanowisko w tej sprawie można uznać publikację Amerykańskiej Federacji Nauki w Waszyngtonie (Federation of American Scientists – FAS) z sierpnia zeszłego roku. Zrzeszeni w niej naukowcy USA twierdzą, że w miarę przechodzenia amerykańskiej sieci energetycznej na czystą energię, rosnący udział nieregularnych odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna i wiatrowa, musi być równoważony przez całodobową dostępność czystej i stałej energii. Jej geotermalne pochodzenie jest jednym z głównych kandydatów do rozwiązania tego problemu.
Konwencjonalne elektrownie geotermalne są zazwyczaj zlokalizowane w pobliżu gejzerów i kominów wulkanicznych co wskazuje na obecność podziemnych zasobów hydrotermalnych. Jednak te obszary hydrotermalne stanowią zaledwie ułamek całkowitego, niewykorzystanego potencjału geotermalnego, który według amerykańskich naukowców stanowi więcej niż potencjał rezerw paliw kopalnych i jądrowych razem wziętych.
Nowa geotermia
Nowe technologie geotermalne polegają na wierceniu głębokich otworów w gorącej, suchej skale i konstruowaniu niezależnych złóż za pomocą stymulacji hydraulicznej lub rozległych wierceń poziomych, a następnie wprowadzaniu nowych płynów w celu wydobycia energii geotermalnej na powierzchnię. Te nowe technologie korzystają z postępu w przemyśle naftowym i gazowym, co przekłada się na niższe koszty wierceń i wyższy wskaźnik sukcesu. Podziemne konstrukcje wiertnicze mają mieć kilka sposobów na pobieranie energii. Są to wykonane na dużych głębokościach otwory spiralne w kształcie grzałki wiertniczej lub poziomych otworów zapewniających przestrzenne ogrzewanie wprowadzonej wody do górotworu.
Ponadto, niektóre firmy opracowują projekty modernizacji opuszczonych odwiertów naftowych i gazowych w celu przekształcenia ich w elektrownie geotermalne. W ciągu ostatnich kilku lat wiele firm zajmujących się geotermią nowej generacji z powodzeniem przeprowadziło demonstracje pilotażowe, a niektóre z nich obecnie rozwijają projekty na skalę komercyjną.
W rezultacie tych sukcesów i rosnącego zapotrzebowania na czystą, stabilną energię elektryczną, w latach 2022 i 2023 w Stanach Zjednoczonych podpisano umowy zakupu na 1 GW energii geotermalnej z zakładami użyteczności publicznej. W 2023 roku umowy dla projektów geotermalnych nowej generacji przewyższyły pod względem mocy projekty konwencjonalne.
Amerykańska Służba Geologiczna (USGS) w raporcie z maja tego roku proponuje rozpocząć badania geotermalne nowej generacji od Wielkiej Kotliny Nevady i sąsiednich stanów. Na terenie tym, takie instalacje mogłyby wyprodukować energię elektryczną odpowiadającą jednej dziesiątej obecnego zapotrzebowania w USA. Prognozowane 10 procent stanowiłoby znaczny wzrost, ponieważ energia geotermalna obecnie generuje mniej niż 1 procent krajowego zapotrzebowania na energię.
Edukacyjny portal Partii Republikańskiej USA (CRES Forum) w informacji na ten temat, pisze, że w obliczu agresywnej rozbudowy potencjału geotermalnego przez globalnych konkurentów, takich jak Chiny, Ameryka musi podjąć działania, aby utrzymać pozycję lidera. Ograniczając biurokrację, priorytetowo traktując krajową produkcję energii i wykorzystując amerykańską pomysłowość.
Tanio, bezpiecznie i niezawodnie
W końcowym efekcie portal ten zauważa, że energia geotermalna to nie tylko czyste rozwiązanie energetyczne – to droga do wzmocnienia bezpieczeństwa narodowego, ożywienia przemysłu i zapewnienia długoterminowego dobrobytu gospodarczego. Energia ta jest również bezpieczna od strony wszelkich ataków. Jej głęboko położone podziemne instalacje energetyczne są niedostępne dla wszelkiego rodzaju przedsięwzięć militarnych. Portal ten stwierdza, że Stany Zjednoczone nie mogą sobie pozwolić na czekanie. Trzeba uwolnić amerykański podziemny potencjał, pobudzić wzrost gospodarczy i przewodzić globalnemu wyścigowi energetycznemu. Technologie geotermalne w USA mają szansę rozwojową dążąc do taniej, bezpiecznej i niezawodnej energii nie tylko dla własnego kraju.
Adam Maksymowicz
