Геотермальна та термоядерна технологія: використання тепла Землі

• Автор:
• ім'я автора

  Quantumrun Foresight
• Травень 26, 2023

Quaise, компанія, що виникла в результаті співпраці між Центром плазмової науки та термоядерного синтезу Массачусетського технологічного інституту (MIT), прагне використовувати геотермальну енергію, що знаходиться під земною поверхнею. Фірма прагне використовувати доступні технології для використання цієї енергії для сталого використання. Використовуючи це відновлюване джерело енергії, Quaise сподівається внести значний внесок у скорочення викидів парникових газів.

Контекст технології геотермального синтезу

Quaise планує бурити від двох до дванадцяти миль у земну поверхню за допомогою міліметрових хвиль, що працюють від гіротронів, щоб випаровувати камінь. Гіротрони - це потужні мікрохвильові генератори, які генерують електромагнітне випромінювання на дуже високих частотах. Склоподібна поверхня покриває просвердлений отвір, коли порода плавиться, усуваючи потребу в цементних обсадних трубах. Потім газ аргон направляється вниз по структурі подвійної соломинки, щоб очистити скелясті частинки. 

Коли вода закачується в глибину, високі температури роблять її надкритичною, що робить її в п’ять-десять разів ефективнішою у відведенні тепла. Quaise прагне перепрофілювати вугільні електростанції для виробництва електроенергії з пари, яка утворюється в результаті цього процесу. Оцінка вартості 10 миль становить 12 доларів США за метр, а довжину можна прокопати лише за 1,000 днів.

За ці роки гіротрони значно розвинулися для підтримки розвитку технологій термоядерної енергії. Переходячи з інфрачервоного на міліметрові хвилі, Quaise підвищує ефективність буріння. Наприклад, усунення потреби в оболонках скорочує витрати на 50 відсотків. Свердла з прямою енергією також зменшують знос, оскільки не відбувається механічних процесів. Однак, незважаючи на те, що цей процес є дуже перспективним на папері та в лабораторних тестах, цей процес ще має підтвердити себе в польових умовах. Компанія прагне відновити свою першу вугільну електростанцію до 2028 року.

Руйнівний вплив 

Одна із значних переваг технології геотермальної енергії Quaise полягає в тому, що вона не вимагає додаткового простору на землі, на відміну від інших відновлюваних джерел енергії, таких як сонячна або вітер. Таким чином, країни можуть скоротити свої викиди вуглекислого газу без шкоди для інших видів землекористування, таких як сільське господарство чи розвиток міст.

Потенційний успіх цієї технології також може мати далекосяжні геополітичні наслідки. Країни, які залежать від імпорту енергії з інших країн, наприклад нафти чи природного газу, можуть більше не потребувати цього, якщо вони зможуть використовувати свої геотермальні ресурси. Такий розвиток подій може змінити глобальну динаміку влади та зменшити ймовірність конфлікту через енергетичні ресурси. Крім того, економічна ефективність технологій геотермальної енергії може поставити під сумнів дорогі рішення щодо відновлюваних джерел енергії, що зрештою призведе до більш конкурентоспроможного та доступного енергетичного ринку.

Хоча перехід до геотермальної енергії може створити нові робочі місця, він також може вимагати робочої сили в енергетичній промисловості, щоб змінити свій підсектор. Однак, на відміну від інших відновлюваних джерел енергії, які вимагають спеціальних навичок, таких як установка сонячних панелей або технічне обслуговування вітрових турбін, технологія геотермальної енергії використовує оновлені версії існуючих механізмів. Нарешті, успіх Quaise також може стати серйозною проблемою для традиційних нафтових компаній, які можуть побачити безпрецедентне зниження попиту на їхні продукти. 

Наслідки технології геотермального синтезу

Більш широкі наслідки прогресу в геотермальних технологіях включають:

• Кожна країна потенційно має доступ до внутрішнього та невичерпного джерела енергії, що веде до більш справедливого розподілу ресурсів і можливостей, особливо в країнах, що розвиваються.
• Кращий захист чутливих екосистем і земель, що належать корінним народам, оскільки зменшується необхідність копати їх для пошуку сировинних енергетичних ресурсів.
• Покращена можливість досягнення нульових викидів до 2100 року. 
• Зменшення впливу багатих на нафту держав на світову політику та економіку.
• Збільшення місцевих доходів за рахунок продажу геотермальної енергії в мережу. Крім того, впровадження геотермальної технології може знизити вартість палива, потенційно призводячи до більш доступних товарів і послуг.
• Потенційний вплив на навколишнє середовище під час будівництва та експлуатації геотермальних електростанцій, включаючи використання води та утилізацію відходів.
• Значні технологічні досягнення, включаючи більш ефективні та рентабельні рішення для зберігання енергії, а також удосконалення методів буріння та виробництва енергії.
• Створено нові робочі місця в галузі відновлюваної енергетики та інших галузях, які відходять від викопного палива. 
• Більше державних стимулів і політики для заохочення інвестицій і розвитку галузі. 

Питання для розгляду

• Які ускладнення ви бачите в переході світу на геотермальну енергію?
• Чи всі країни приймуть цей підхід, якщо він стане можливим?