Geotermalna in fuzijska tehnologija: izkoriščanje Zemljine toplote

• Avtor:
• ime avtorja

  Quantumrun Foresight
• Maj 26, 2023

Quaise, podjetje, ki je nastalo v sodelovanju med centrom za znanost in fuzijo plazme Massachusetts Institute of Technology (MIT), želi izkoristiti geotermalno energijo, ujeto pod zemeljsko površino. Podjetje želi uporabiti razpoložljivo tehnologijo za izkoriščanje te energije za trajnostno uporabo. Z izkoriščanjem tega obnovljivega vira energije Quaise upa, da bo znatno prispeval k zmanjšanju emisij toplogrednih plinov.

Kontekst tehnologije geotermalne fuzije

Quaise namerava vrtati dve do dvanajst milj v zemeljsko površje z uporabo milimetrskih valov, ki jih poganja žirotron, da bi uparili kamnino. Žirotroni so visokozmogljivi mikrovalovni oscilatorji, ki ustvarjajo elektromagnetno sevanje pri zelo visokih frekvencah. Steklenasta površina prekrije izvrtano luknjo, ko se kamnina tali, kar odpravlja potrebo po cementnih oblogah. Nato se plin argon pošlje po strukturi dvojne slame, da očisti kamnite delce. 

Ko se voda črpa v globino, jo visoke temperature naredijo superkritično, zaradi česar je pet do desetkrat učinkovitejša pri odvajanju toplote nazaj. Quaise želi preoblikovati elektrarne na premog za proizvodnjo električne energije iz pare, ki izhaja iz tega procesa. Ocenjeni stroški za 10 milj znašajo 12 USD na meter, dolžino pa je mogoče izkopati v samo 1,000 dneh.

Žirotroni so se v preteklih letih znatno razvili, da bi podprli razvoj tehnologij fuzijske energije. Z nadgradnjo na milimetrske valove z infrardečega, Quaise izboljša učinkovitost vrtanja. Na primer, odprava potrebe po ohišjih zmanjša stroške za 50 odstotkov. Svedri z direktno energijo prav tako blažijo obrabo, saj ne pride do mehanskega procesa. Čeprav je na papirju in v laboratorijskih testih zelo obetaven, se mora ta postopek na terenu šele dokazati. Podjetje namerava do leta 2028 znova oskrbeti svojo prvo elektrarno na premog.

Moteč vpliv 

Ena od pomembnih prednosti tehnologije geotermalne energije podjetja Quaise je, da ne potrebuje dodatnega zemljišča, za razliko od drugih obnovljivih virov energije, kot sta sončna energija ali veter. Tako lahko države zmanjšajo svoje emisije ogljikovega dioksida brez ogrožanja drugih dejavnosti rabe zemljišč, kot sta kmetijstvo ali razvoj mest.

Potencialni uspeh te tehnologije ima lahko tudi daljnosežne geopolitične posledice. Državam, ki so odvisne od uvoza energije iz drugih držav, kot sta nafta ali zemeljski plin, tega morda ne bo treba več storiti, če lahko izkoristijo svoje geotermalne vire. Ta razvoj bi lahko spremenil globalno dinamiko moči in zmanjšal verjetnost konfliktov glede energetskih virov. Poleg tega lahko stroškovna učinkovitost tehnologije geotermalne energije predstavlja izziv za drage rešitve za obnovljive vire energije, kar na koncu pripelje do bolj konkurenčnega in cenovno dostopnejšega energetskega trga.

Medtem ko lahko prehod na geotermalno energijo ustvari nove zaposlitvene priložnosti, lahko tudi zahteva delovno silo v energetski industriji, da spremeni svoj podsektor. Vendar pa za razliko od drugih obnovljivih virov energije, ki zahtevajo specializirana znanja, kot je namestitev solarnih plošč ali vzdrževanje vetrnih turbin, tehnologija geotermalne energije uporablja nadgrajene različice obstoječih mehanizmov. Nazadnje, uspeh podjetja Quaise lahko predstavlja velik izziv tudi za tradicionalne naftne družbe, ki bi lahko doživele upad povpraševanja po njihovih izdelkih z izjemno hitrostjo. 

Posledice tehnologije geotermalne fuzije

Širše posledice napredka geotermalne tehnologije vključujejo:

• Vsaka država ima potencialni dostop do domačega in neizčrpnega vira energije, kar vodi k pravičnejši porazdelitvi virov in priložnosti, zlasti v državah v razvoju.
• Boljša zaščita občutljivih ekosistemov in zemljišč v lasti domorodcev, saj se zmanjša potreba po kopanju vanje, da bi našli vire surovin energije.
• Izboljšana možnost za doseganje ničelnih neto emisij pred letom 2100. 
• Zmanjšanje vpliva z nafto bogatih držav na svetovno politiko in gospodarstvo.
• Povečan lokalni prihodek s prodajo geotermalne energije v omrežje. Poleg tega lahko uvedba geotermalne tehnologije zmanjša stroške goriva, kar lahko vodi do cenovno dostopnejšega blaga in storitev.
• Potencialni vplivi na okolje med gradnjo in delovanjem geotermalnih elektrarn, vključno s porabo vode in odlaganjem odpadnih materialov.
• Pomemben tehnološki napredek, vključno z učinkovitejšimi in stroškovno učinkovitimi rešitvami za shranjevanje energije ter izboljšave tehnik vrtanja in pridobivanja energije.
• Ustvarjena nova delovna mesta v industriji obnovljivih virov energije in drugih panogah, ki se odmikajo od fosilnih goriv. 
• Več vladnih spodbud in politik za spodbujanje naložb in razvoja v industriji. 

Vprašanja, ki jih je treba upoštevati

• Kakšne zaplete vidite pri prehodu sveta na geotermalno energijo?
• Ali bodo vse države sprejele ta pristop, če bo izvedljiv?