Geothermische en fusietechnologie: de warmte van de aarde benutten

• Auteur:
• auteursnaam

  Quantumrun-prognose
• 26 mei 2023

Quaise, een bedrijf dat is ontstaan ​​uit de samenwerking tussen het Plasma Science and Fusion Center van het Massachusetts Institute of Technology (MIT), probeert de geothermische energie onder het aardoppervlak te exploiteren. Het bedrijf streeft ernaar beschikbare technologie te gebruiken om deze energie te benutten voor duurzaam gebruik. Door deze hernieuwbare energiebron aan te boren, hoopt Quaise een belangrijke bijdrage te leveren aan het terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen.

Context van geothermische fusietechnologie

Quaise is van plan om twee tot twaalf mijl in het aardoppervlak te boren met behulp van door gyrotron aangedreven millimetergolven om de rots te verdampen. Gyrotrons zijn krachtige microgolfoscillatoren die elektromagnetische straling genereren met zeer hoge frequenties. Een glasachtig oppervlak bedekt het geboorde gat terwijl de rots smelt, waardoor er geen cementomhulsels nodig zijn. Vervolgens wordt argongas door een dubbele strostructuur gestuurd om de rotsachtige deeltjes te zuiveren. 

Terwijl water de diepte in wordt gepompt, maken hoge temperaturen het superkritisch, waardoor het vijf tot tien keer efficiënter wordt in het terugvoeren van warmte. Quaise wil op kolen gebaseerde elektriciteitscentrales hergebruiken om elektriciteit op te wekken uit de stoom die het resultaat is van dit proces. Kostenramingen voor 10 mijl liggen op $ 12 USD per meter, en de lengte kan in slechts 1,000 dagen worden gegraven.

Gyrotrons hebben zich in de loop der jaren aanzienlijk ontwikkeld om de ontwikkeling van fusie-energietechnologieën te ondersteunen. Door te upgraden naar millimetergolven van infrarood, verbetert Quaise de boorefficiëntie. Het elimineren van de behoefte aan omhulsels bespaart bijvoorbeeld 50 procent van de kosten. Directe energieboren verminderen ook slijtage omdat er geen mechanisch proces plaatsvindt. Hoewel dit proces veelbelovend is op papier en in laboratoriumtests, moet het zich in de praktijk nog bewijzen. Het bedrijf streeft ernaar om zijn eerste kolencentrale tegen 2028 van stroom te voorzien.

Disruptieve impact 

Een van de grote voordelen van de geothermische energietechnologie van Quaise is dat er geen extra landoppervlak nodig is, in tegenstelling tot andere hernieuwbare energiebronnen zoals zon of wind. Als zodanig kunnen landen hun uitstoot van kooldioxide verminderen zonder afbreuk te doen aan andere activiteiten op het gebied van landgebruik, zoals landbouw of stedelijke ontwikkeling.

Het potentiële succes van deze technologie kan ook verstrekkende geopolitieke implicaties hebben. Landen die afhankelijk zijn van energie-import uit andere landen, zoals olie of aardgas, hoeven dit misschien niet meer te doen als ze gebruik kunnen maken van hun geothermische bronnen. Deze ontwikkeling zou de mondiale machtsdynamiek kunnen verschuiven en de kans op conflicten over energiebronnen verkleinen. Bovendien kan de kosteneffectiviteit van geothermische energietechnologie een uitdaging vormen voor dure hernieuwbare oplossingen, wat uiteindelijk leidt tot een meer concurrerende en betaalbare energiemarkt.

Hoewel de overgang naar geothermische energie nieuwe banen kan creëren, kan het ook zijn dat arbeidskrachten in de energiesector nodig zijn om hun subsector te veranderen. In tegenstelling tot andere hernieuwbare energiebronnen die gespecialiseerde vaardigheden vereisen, zoals de installatie van zonnepanelen of het onderhoud van windturbines, maakt geothermische energietechnologie echter gebruik van verbeterde versies van bestaande mechanismen. Ten slotte kan het succes van Quaise ook een grote uitdaging vormen voor traditionele oliemaatschappijen, die de vraag naar hun producten in een ongekend tempo zouden kunnen zien afnemen. 

Implicaties van geothermische fusietechnologie

Bredere implicaties van vooruitgang in geothermische technologie zijn onder meer:

• Elk land heeft mogelijk toegang tot een binnenlandse en onuitputtelijke energiebron, wat leidt tot een meer rechtvaardige verdeling van hulpbronnen en kansen, vooral in ontwikkelingslanden.
• Betere bescherming van gevoelige ecosystemen en gronden die eigendom zijn van inheemse volkeren, aangezien de noodzaak om daarin te graven om ruwe energiebronnen te vinden, afneemt.
• Een verbeterde mogelijkheid om vóór 2100 netto-nulemissies te bereiken. 
• Een afname van de invloed van olierijke landen op de wereldpolitiek en economie.
• Meer lokale inkomsten door de verkoop van geothermische energie aan het net. Bovendien kan het toepassen van geothermische technologie de brandstofkosten verlagen, wat mogelijk kan leiden tot meer betaalbare goederen en diensten.
• Potentiële milieueffecten tijdens de bouw en werking van geothermische energiecentrales, inclusief waterverbruik en afvalverwerking.
• Aanzienlijke technologische vooruitgang, waaronder efficiëntere en kosteneffectievere oplossingen voor energieopslag, en verbeteringen in boor- en energieopwekkingstechnieken.
• Nieuwe banen gecreëerd in de hernieuwbare energie-industrie en andere industrieën die afstappen van fossiele brandstoffen. 
• Meer stimulansen en beleidsmaatregelen van de overheid om investeringen en ontwikkeling in de industrie aan te moedigen. 

Vragen om te overwegen

• Welke complicaties zie je in de wereld die overgaat op aardwarmte?
• Zullen alle landen deze aanpak overnemen als het haalbaar wordt?