Teknologi geoterma dan gabungan: Memanfaatkan haba Bumi

• Pengarang
• Nama pengarang

  Quantumrun Foresight
• Semoga 26, 2023

Quaise, sebuah syarikat yang lahir daripada kerjasama antara Pusat Sains Plasma dan Fusion Institut Teknologi Massachusetts (MIT), berusaha untuk mengeksploitasi tenaga geoterma yang terperangkap di bawah permukaan bumi. Firma itu berhasrat untuk menggunakan teknologi yang ada untuk memanfaatkan tenaga ini untuk kegunaan mampan. Dengan memanfaatkan sumber tenaga boleh diperbaharui ini, Quaise berharap dapat menyumbang dengan ketara dalam mengurangkan pelepasan gas rumah hijau.

Konteks teknologi gabungan geoterma

Quaise merancang untuk menggerudi turun dua hingga dua belas batu ke permukaan bumi menggunakan gelombang milimeter berkuasa girotron untuk menguapkan batu itu. Gyrotron ialah pengayun gelombang mikro berkuasa tinggi yang menjana sinaran elektromagnet pada frekuensi yang sangat tinggi. Permukaan berkaca menutupi lubang yang digerudi apabila batu itu cair, menghilangkan keperluan untuk selongsong simen. Kemudian, gas argon dihantar ke bawah struktur straw berganda untuk membersihkan zarah berbatu. 

Apabila air dipam ke dalam kedalaman, suhu tinggi menjadikannya superkritikal, menjadikannya lima hingga 10 kali lebih cekap dalam membawa keluar haba semula. Quaise bertujuan untuk menggunakan semula loji penjanaan kuasa berasaskan arang batu untuk menjana elektrik daripada stim yang terhasil daripada proses ini. Anggaran kos untuk 12 batu terletak pada $1,000 USD setiap meter, dan panjangnya boleh digali dalam masa 100 hari sahaja.

Gyrotron telah berkembang dengan ketara selama bertahun-tahun untuk menyokong pembangunan teknologi tenaga gabungan. Dengan menaik taraf kepada gelombang milimeter daripada inframerah, Quaise meningkatkan kecekapan penggerudian. Sebagai contoh, menghapuskan keperluan untuk selongsong mengurangkan 50 peratus kos. Latihan tenaga langsung juga mengurangkan haus dan lusuh kerana tiada proses mekanikal berlaku. Walau bagaimanapun, walaupun sangat menjanjikan di atas kertas dan dalam ujian makmal, proses ini masih belum membuktikan dirinya di lapangan. Syarikat itu menyasarkan untuk memperkasakan semula loji arang batu pertamanya menjelang 2028.

Kesan yang mengganggu 

Salah satu kelebihan ketara teknologi tenaga geoterma Quaise ialah ia tidak memerlukan ruang tanah tambahan, tidak seperti sumber tenaga boleh diperbaharui lain seperti solar atau angin. Oleh itu, negara boleh mengurangkan pelepasan karbon dioksida mereka tanpa menjejaskan aktiviti guna tanah yang lain, seperti pertanian atau pembangunan bandar.

Potensi kejayaan teknologi ini juga mungkin mempunyai implikasi geopolitik yang meluas. Negara yang bergantung kepada import tenaga dari negara lain, seperti minyak atau gas asli, mungkin tidak perlu berbuat demikian lagi jika mereka boleh memanfaatkan sumber geoterma mereka. Perkembangan ini boleh mengubah dinamik kuasa global dan mengurangkan kemungkinan konflik ke atas sumber tenaga. Selain itu, keberkesanan kos teknologi tenaga geoterma mungkin mencabar penyelesaian boleh diperbaharui yang mahal, akhirnya membawa kepada pasaran tenaga yang lebih kompetitif dan mampu milik.

Walaupun peralihan kepada tenaga geoterma mungkin mewujudkan peluang pekerjaan baharu, ia juga mungkin memerlukan buruh industri tenaga untuk menukar subsektor mereka. Walau bagaimanapun, tidak seperti sumber tenaga boleh diperbaharui lain yang memerlukan kemahiran khusus, seperti pemasangan panel solar atau penyelenggaraan turbin angin, teknologi tenaga geoterma menggunakan versi mekanisme sedia ada yang dinaik taraf. Akhir sekali, kejayaan Quaise juga mungkin menimbulkan cabaran besar kepada syarikat minyak tradisional, yang boleh menyaksikan penurunan permintaan untuk produk mereka pada kadar yang tidak pernah berlaku sebelum ini. 

Implikasi teknologi gabungan geoterma

Implikasi yang lebih luas daripada kemajuan dalam teknologi geoterma termasuk:

• Setiap negara berpotensi mengakses sumber tenaga domestik dan tidak habis-habis, membawa kepada pengagihan sumber dan peluang yang lebih saksama, terutamanya di negara membangun.
• Perlindungan yang lebih baik terhadap ekosistem sensitif dan tanah milik orang asli, kerana keperluan untuk menggali ke dalamnya untuk mencari sumber tenaga mentah semakin berkurangan.
• Kemungkinan yang lebih baik untuk mencapai pelepasan sifar bersih sebelum 2100. 
• Pengurangan pengaruh negara kaya minyak terhadap politik dan ekonomi dunia.
• Meningkatkan hasil tempatan melalui penjualan tenaga geoterma kepada grid. Selain itu, penggunaan teknologi geoterma boleh mengurangkan kos bahan api, yang berpotensi membawa kepada barangan dan perkhidmatan yang lebih mampu milik.
• Kesan alam sekitar yang berpotensi semasa pembinaan dan operasi loji kuasa geoterma, termasuk penggunaan air dan pelupusan bahan buangan.
• Kemajuan teknologi yang ketara, termasuk penyelesaian penyimpanan tenaga yang lebih cekap dan kos efektif, dan penambahbaikan dalam penggerudian dan teknik penjanaan tenaga.
• Pekerjaan baharu yang dicipta dalam industri tenaga boleh diperbaharui dan industri lain beralih daripada bahan api fosil. 
• Lebih banyak insentif dan dasar kerajaan untuk menggalakkan pelaburan dan pembangunan dalam industri. 

Soalan yang perlu dipertimbangkan

• Apakah komplikasi yang anda lihat di dunia beralih kepada tenaga geoterma?
• Adakah semua negara akan menerima pakai pendekatan ini jika ia boleh dilaksanakan?