Geotermiline ja termotuumatehnoloogia: Maa soojuse kasutamine

PILDIKrediit:
Pildikrediit
iStock

Geotermiline ja termotuumatehnoloogia: Maa soojuse kasutamine

Geotermiline ja termotuumatehnoloogia: Maa soojuse kasutamine

Alapealkirja tekst
Termotuumasünteesipõhise tehnoloogia kasutamine energia kasutamiseks sügaval maa sees.
    • Autor:
    • autori nimi
      Quantumrun Foresight
    • Võib 26 2023

    Quaise, Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi (MIT) plasmateaduse ja termotuumasünteesi keskuse koostööst sündinud ettevõte, püüab ära kasutada maapinna all lõksu jäänud geotermilist energiat. Ettevõtte eesmärk on kasutada olemasolevat tehnoloogiat selle energia säästvaks kasutamiseks. Selle taastuva energiaallika kasutamisega loodab Quaise oluliselt kaasa aidata kasvuhoonegaaside heitkoguste vähendamisele.

    Geotermilise termotuumasünteesi tehnoloogia kontekst

    Quaise kavatseb puurida maapinnale kaks kuni kaksteist miili, kasutades kivi aurustamiseks gürotroni jõul liikuvaid millimeetrilaineid. Gürotronid on suure võimsusega mikrolaineostsillaatorid, mis tekitavad väga kõrgetel sagedustel elektromagnetkiirgust. Klaasjas pind katab puuritud augu, kui kivi sulab, välistades vajaduse tsemendikestade järele. Seejärel saadetakse kiviosakeste puhastamiseks argoongaas kahekordse õlestruktuuri kaudu alla. 

    Kuna vesi pumbatakse sügavusse, muudavad kõrged temperatuurid selle ülekriitiliseks, muutes selle soojuse tagasikandmisel viis kuni kümme korda tõhusamaks. Quaise eesmärk on taaskasutada söel põhinevad elektrijaamad, et toota elektrit selle protsessi tulemusena tekkivast aurust. Hinnanguliselt on 10 miili kulu 12 USD meetri kohta ja selle pikkuse saab kaevata vaid 1,000 päevaga.

    Gürotronid on aastate jooksul märkimisväärselt arenenud, et toetada termotuumasünteesi tehnoloogiate arendamist. Täiendades infrapuna millimeeterlaineid, suurendab Quaise puurimise efektiivsust. Näiteks kestade vajaduse kaotamine vähendab kulusid 50 protsenti. Otsese energiaga puurid leevendavad ka kulumist, kuna mehaanilisi protsesse ei toimu. Kuigi see protsess on paberil ja laboratoorsetes katsetes väga paljutõotav, ei ole see protsess end veel selles valdkonnas tõestanud. Ettevõtte eesmärk on taastada oma esimene söetehas 2028. aastaks.

    Häiriv mõju 

    Quaise’i geotermilise energia tehnoloogia üheks oluliseks eeliseks on see, et erinevalt teistest taastuvatest energiaallikatest nagu päike või tuul ei vaja see täiendavat maapinda. Sellisena saavad riigid vähendada oma süsinikdioksiidi heitkoguseid, tegemata järeleandmisi muudes maakasutustegevustes, nagu põllumajandus või linnaareng.

    Selle tehnoloogia võimalikul edul võib olla ka kaugeleulatuv geopoliitiline mõju. Riigid, mis sõltuvad energiaimpordist teistest riikidest, nagu nafta või maagaas, ei pruugi seda enam teha, kui nad saavad kasutada oma geotermilisi ressursse. See areng võib muuta globaalset võimsuse dünaamikat ja vähendada energiaressursside üle tekkivate konfliktide tõenäosust. Lisaks võib geotermilise energia tehnoloogia kulutõhusus seada väljakutse kallitele taastuvenergia lahendustele, mis viib lõpuks konkurentsivõimelisema ja taskukohasema energiaturuni.

    Kuigi geotermilisele energiale üleminek võib luua uusi töövõimalusi, võib see nõuda ka energiatööstuse tööjõudu, et oma allsektorit vahetada. Kuid erinevalt teistest taastuvatest energiaallikatest, mis nõuavad erioskusi, nagu päikesepaneelide paigaldamine või tuuleturbiini hooldus, kasutab geotermilise energia tehnoloogia olemasolevate mehhanismide täiustatud versioone. Lõpuks võib Quaise'i edu kujutada endast märkimisväärset väljakutset ka traditsioonilistele naftafirmadele, kes võivad näha nende toodete nõudluse langust enneolematu kiirusega. 

    Geotermilise termotuumasünteesi tehnoloogia tagajärjed

    Geotermilise tehnoloogia edusammude laiemad tagajärjed hõlmavad järgmist:

    • Iga riik, kellel on potentsiaalselt juurdepääs kodumaisele ja ammendamatule energiaallikale, mis toob kaasa ressursside ja võimaluste õiglasema jaotuse, eriti arengumaades.
    • Tundlike ökosüsteemide ja põlisrahvaste omandis olevate maade parem kaitse, kuna väheneb vajadus nendesse süveneda, et leida toorest energiaressurssi.
    • Parem võimalus jõuda nullheitmete tasemeni enne 2100. aastat. 
    • Naftarikaste riikide mõju vähenemine maailma poliitikale ja majandusele.
    • Suurenenud kohalik tulu maasoojusenergia müügi kaudu võrku. Lisaks võib geotermilise tehnoloogia kasutuselevõtt vähendada kütusekulusid, mis võib viia soodsamate kaupade ja teenusteni.
    • Võimalikud keskkonnamõjud geotermiliste elektrijaamade ehitamisel ja käitamisel, sealhulgas veekasutus ja jäätmekäitlus.
    • Olulised tehnoloogilised edusammud, sealhulgas tõhusamad ja kulutõhusamad energiasalvestuslahendused ning puurimis- ja energiatootmistehnikate täiustused.
    • Taastuvenergiatööstuses ja muudes fossiilkütustest eemalduvas tööstusharus luuakse uusi töökohti. 
    • Rohkem valitsuse stiimuleid ja poliitikat, et julgustada investeeringuid ja arengut tööstuses. 

    Küsimused, mida kaaluda

    • Milliseid komplikatsioone näete maasoojusenergiale üleminekus maailmas?
    • Kas kõik riigid võtavad selle lähenemisviisi kasutusele, kui see on teostatav?

    Insight viited

    Selle ülevaate jaoks viidati järgmistele populaarsetele ja institutsionaalsetele linkidele: