– Postęp techniczny w odnawialnych źródłach energii nie ma końca. Dominująca dotąd technologia energii słonecznej i wiatrowej wydaje się osiągać swoje apogeum. Jest szansa, że ich miejsce zajmie bardziej trwała i łatwiej dostępna energia geotermalna. Jej dotychczasowe wykorzystanie jest marginalne, ale jej możliwości są bardzo duże – pisze Adam Maksymowicz, współpracownik BiznesAlert.pl.
Ta od dawna znana teoria ma coraz większe szanse praktycznego wdrożenia, za przyczyną wieloletnich badań prowadzonych w Stanach Zjednoczonych. Jak dotychczas geotermalne ujęcia energetyczne korzystały ze specjalnie korzystnych warunków geologicznych zapewniających jednoczesny dostęp do stref o podwyższonej temperaturze ziemi, jak i naturalnych dopływów wód podziemnych. Dla celów energetycznych tylko w dwóch krajach europejskich występują tego rodzaju warunki naturalne. Są to kraje, gdzie notowane są intensywne zjawiska wulkaniczne, czyli Włochy i Islandia. W pozostałej części kontynentu, energetyczne ujęcia geotermalne mają raczej charakter hybrydowy, lub tylko leczniczo–uzdrowiskowy. Podobne proporcje występują na pozostałych kontynentach naszego globu. Istotnym elementem tej tradycyjnej geotermii jest jej energetyczne wykorzystanie w USA, które w strefach wulkanicznych zainstalowały największe na świecie elektrownie geotermalne o mocy 3 974 MW. Stało się to punktem wyjścia dla bardziej uniwersalnych badań nad pozyskaniem energii z tego źródła.
Okazuje się, że jest to problem nie tylko naukowo – techniczny, ale mający coraz większe znaczenie w gospodarce energetycznej USA. Szacuje się, że do 2050 roku Stany Zjednoczone aby sprostać zwiększonemu popytowi będą potrzebowały dodatkowej mocy 700–900 GW, Jednym ze źródeł tej czystej energii ma być geotermia w całkiem innym, aniżeli dotąd wymiarze, Jej udział wynikać ma, nie tylko ze zwiększenia i powielania dotychczasowych rozwiązań, ale ma pochodzić z całkiem innych konstrukcji geotermalnych, wielokrotnie zwiększających ich moc i możliwości jej uniwersalnego wykorzystanie prawie na każdym terytorium tego kraju. O ile to ostatnie zadanie jest jeszcze teoretycznym założeniem, to pojedyncze i praktyczne działania w tym kierunku prowadzone są w USA od wielu już dziesięcioleci i spowodowały ich wsparcie finansowe przez Departament Energii USA (DOE), który przeznaczył na ten cel 60 mln USD w ramach realizacji trzech projektów ulepszonych systemów geotermalnych (Enhanced Geothermal Systems – EGS).
Jednym z najbardziej obiecujących jest aktualnie realizowany program pozyskania energii cieplnej z super gorących skał (Superhot Rocks – SHR, > 374°C), które według amerykańskich naukowców, posiadają 100 razy więcej energii niż wszystkie znane rezerwy paliw kopalnych. Wybrana dla realizacji tego programu firma Mazama Energy koncentruje się na pozyskiwaniu ciepła z SHR w celu generowania energii bazowej na bez emisyjną skalę przemysłową, Firma ta zamierza tworzyć trwałe, ulepszone systemy geotermalne (EGS) w SHR, aby wykorzystać obieg wody między poziomymi odwiertami, poprzez ekstrakcję ciepła z wody o temperaturze powyżej 374°C znajdującej się w tym sztucznie stworzonym podziemnym zbiorniku.
Odwierty Mazama Energy mogą generować 5-7 razy większą gęstość mocy niż równoważne systemy geotermalne o temperaturze 200°C. Wysoka gęstość cieplna SHR EGS zmniejszy również zużycie wody o 75 procent w porównaniu z dominującymi projektami EGS. Od strony technicznej projekt ten realizowany na głębokości od 5 do 10 km, tworzy system kilku warstw poziomych otworów połączonych pionowymi otworami tworząc przestrzenną sieć kanałów grzewczych przez, które przepływać będzie woda.
System ten jest pewnym naśladownictwem otworów za gazem łupkowym, ale bez żadnych związanych z tym wymagań szczelinowania, gdyż te zastępują liczne otwory tworzące głęboką, przestrzenną sieć grzewczą. Obieg wody następuje od górnych do dolnych systemów grzewczych, a następnie w poziomie od otworu zasilającego do odległego otworu odbierającego nadkrytycznie ogrzaną wodę. Mazama Energy obecnie opracowuje nowatorski system wiercenia, który umożliwi wykorzystanie istniejących narzędzi do wiercenia kierunkowego w warunkach SHR. To przełomowe rozwiązanie wykorzystuje nadkrytyczny CO2, jako płyn wiertniczy i wykorzystuje techniki wiercenia pod kontrolowanym ciśnieniem.
Według islandzkiego portalu Geothermal Energy (22 lipca 2024 roku) aktualnie realizowany jest projekt Newberry w stanie Oregon w USA i ma potencjał, aby stać się najtańszym, terawatowym, dyspozycyjnym źródłem energii bez emisyjnej. Docelową wizją realizatorów tego programu jest dokonanie sprawiedliwej transformacji energetycznej poprzez dostarczanie czystej, niezawodnej i niedrogiej energii dla większości populacji świata.
Forum Energii: Sektor ciepła bez wsparcia geotermii i modernizacji oznacza coraz większe wydatki
