Technologia geotermalna i termojądrowa: Wykorzystanie ciepła Ziemi

• Autor:
• nazwisko autora

  Foresight Quantumrun
• 26 maja 2023 r.

Quaise, firma zrodzona ze współpracy pomiędzy Plasma Science and Fusion Center Massachusetts Institute of Technology (MIT), stara się wykorzystać energię geotermalną uwięzioną pod powierzchnią ziemi. Celem firmy jest wykorzystanie dostępnej technologii w celu wykorzystania tej energii do zrównoważonego wykorzystania. Korzystając z tego odnawialnego źródła energii, Quaise ma nadzieję znacząco przyczynić się do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych.

Kontekst technologii syntezy geotermalnej

Quaise planuje wiercić od dwóch do dwunastu mil pod powierzchnią ziemi za pomocą fal milimetrowych napędzanych żyrotronem, aby odparować skałę. Żyrotrony to oscylatory mikrofalowe dużej mocy, które generują promieniowanie elektromagnetyczne o bardzo wysokich częstotliwościach. Szklista powierzchnia pokrywa wywiercony otwór, gdy skała topi się, eliminując potrzebę stosowania osłon cementowych. Następnie gazowy argon jest wysyłany w dół struktury z podwójną słomą, aby oczyścić kamienie. 

Gdy woda jest pompowana w głąb, wysokie temperatury sprawiają, że staje się ona nadkrytyczna, co czyni ją od 10 do 12 razy bardziej wydajną w odprowadzaniu ciepła. Quaise ma na celu zmianę przeznaczenia elektrowni węglowych na wytwarzanie energii elektrycznej z pary będącej wynikiem tego procesu. Szacunkowe koszty 1,000 mil wynoszą 100 USD za metr, a długość można wykopać w zaledwie XNUMX dni.

Żyrotrony znacznie się rozwinęły na przestrzeni lat, wspierając rozwój technologii energii termojądrowej. Ulepszając fale milimetrowe z podczerwieni, Quaise zwiększa wydajność wiercenia. Na przykład wyeliminowanie konieczności stosowania osłonek pozwala obniżyć koszty o 50 procent. Wiertła z energią bezpośrednią zmniejszają również zużycie, ponieważ nie zachodzą żadne procesy mechaniczne. Jednak proces ten, choć bardzo obiecujący na papierze iw testach laboratoryjnych, musi jeszcze sprawdzić się w terenie. Firma planuje odnowić swoją pierwszą elektrownię węglową do 2028 roku.

Zakłócający wpływ 

Jedną z istotnych zalet technologii energii geotermalnej firmy Quaise jest to, że nie wymaga ona dodatkowej powierzchni gruntu, w przeciwieństwie do innych odnawialnych źródeł energii, takich jak słońce czy wiatr. W związku z tym kraje mogą ograniczyć emisje dwutlenku węgla bez uszczerbku dla innych działań związanych z użytkowaniem gruntów, takich jak rolnictwo lub rozwój miast.

Potencjalny sukces tej technologii może mieć również daleko idące implikacje geopolityczne. Kraje, które polegają na imporcie energii z innych krajów, takiej jak ropa naftowa lub gaz ziemny, mogą już nie musieć tego robić, jeśli będą mogły wykorzystać swoje zasoby geotermalne. Ten rozwój może zmienić globalną dynamikę władzy i zmniejszyć prawdopodobieństwo konfliktu o zasoby energetyczne. Ponadto opłacalność technologii energii geotermalnej może rzucić wyzwanie kosztownym rozwiązaniom odnawialnym, ostatecznie prowadząc do bardziej konkurencyjnego i przystępnego cenowo rynku energii.

Chociaż przejście na energię geotermalną może stworzyć nowe miejsca pracy, może również wymagać siły roboczej w przemyśle energetycznym do zmiany ich podsektora. Jednak w przeciwieństwie do innych odnawialnych źródeł energii, które wymagają specjalistycznych umiejętności, takich jak instalacja paneli słonecznych lub konserwacja turbin wiatrowych, technologia energii geotermalnej wykorzystuje ulepszone wersje istniejących mechanizmów. Wreszcie, sukces Quaise'a może również stanowić poważne wyzwanie dla tradycyjnych koncernów naftowych, które mogą odczuć spadek popytu na ich produkty w niespotykanym dotąd tempie. 

Implikacje technologii fuzji geotermalnej

Szersze implikacje postępu w technologii geotermalnej obejmują:

• Każdy kraj potencjalnie ma dostęp do krajowego i niewyczerpanego źródła energii, co prowadzi do bardziej sprawiedliwego podziału zasobów i możliwości, szczególnie w krajach rozwijających się.
• Lepsza ochrona wrażliwych ekosystemów i gruntów będących własnością tubylców, ponieważ zmniejsza się potrzeba zagłębiania się w nie w celu znalezienia surowców energetycznych.
• Poprawiona możliwość osiągnięcia zerowej emisji netto przed 2100 r. 
• Spadek wpływu krajów bogatych w ropę na światową politykę i gospodarkę.
• Wzrost przychodów lokalnych dzięki sprzedaży energii geotermalnej do sieci. Ponadto przyjęcie technologii geotermalnej może obniżyć koszty paliwa, potencjalnie prowadząc do tańszych towarów i usług.
• Potencjalne oddziaływania na środowisko podczas budowy i eksploatacji elektrowni geotermalnych, w tym zużycie wody i usuwanie odpadów.
• Znaczące postępy technologiczne, w tym bardziej wydajne i opłacalne rozwiązania w zakresie magazynowania energii oraz udoskonalenia technik wiercenia i wytwarzania energii.
• Nowe miejsca pracy utworzone w branży energii odnawialnej i innych branżach odchodzących od paliw kopalnych. 
• Więcej zachęt i polityk rządowych zachęcających do inwestycji i rozwoju w branży. 

Pytania do rozważenia

• Jakie komplikacje widzisz w przejściu świata na energię geotermalną?
• Czy wszystkie kraje przyjmą to podejście, jeśli stanie się to wykonalne?