استخراج انرژی از اعماق زمین ، بهره وری از انرژی زمین گرمایی
محققان اروپایی در ایسلند، سرزمین آتشفشانها در حال کشف مرزهای تازه ای برای انرژی تجدیدپذیر هستند. آنها در اینجا مشغول آزمایش روشی برای حفر چاههایی به عمق پنج کیلومتر هستند تا بخارات داغ به دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد بالای صفر را به سطح زمین بیاورند. اگر همه چیز بخوبی پیش برود، این انرژی گرمایی قادر است میزان تولید الکتریسیته را ۱۰ برابر افزایش بدهد.مایع داغ و جریانهای بخارات داغ در داخل زمین، پتانسیل زیادی برای تولید برق دارند. ایسلند از مدتها قبل این کار را شروع کرده است. محققان اروپایی طرح موسوم به «حفاری عمیق» در اینجا مشغولند تا با حفر چاههایی بسیار عمیق، بخارات داغ را که گاه دمایشان به ۵۰۰ درجه سانتیگراد بالای صفر هم می رسد، به سطح زمین هدایت کنند.در شبه جزیره ریکیانس یکی از داغ ترین چاهها در سرتاسر جهان حفر شده است. این چاه از چاه های زمین گرمایی (ژئوترمال) معمولی که دو و نیم کیلومتر عمق دارند، عمیق تر است.
این چاه به مخزن «بخار آب اَبَربحرانی (یا بالای نقطه بحرانی)» رسیده است که با دمایی نزدیک به پانصد درجه سانتی گراد نزدیک به مخازن مواد مذاب داخل زمین است.
گودموندور او فریدلایفسون، زمین شناس ارشد شرکت برق ایسلند موسوم به « اچ اس اورکا» درباره بخار آب بالای نقطه بحرانی می گوید: «باید چاه را عمیقتر و به طبیعت در انتقال گرمای درون زمین به سطح زمین کمک کنیم. می گوییم سیالی که در این دما هست بالای نقطه بحرانی یا ابربحرانی است و اگر بتوانیم این سیال را از مسیر چاه به سطح زمین و به نیروگاه برسانیم انتظار داریم که بتوانیم سی، چهل، یا پنجاه مگاوات برق تولید کنیم.»
این پروژه تحقیقاتی را کنسرسیومی بین المللی به رهبری شرکتهای ایسلندی اجرا می کند. این کنسرسیوم به دنبال افزایش استفاده از سیستم های زمین گرمایی (ژئوترمال) در اروپاست و یافتن جایگزینی برای انرژی های تجدید پذیر است.
یکی از چالشهای اصلی تیم تحقیقاتی هنگامِ آزمایشِ روشهای حفاری عمیق، اطلاع از خصوصیات سنگ هایی است که سوراخ می شود. برای پرهیز از آسیب به ساختارها و پیشگیری خطرات احتمالی، دانستن ترکیب خاک زیرزمین لازم است.
آلبرت آلبرتسون، مهندس مکانیک از شرکت برق ایسلند موسوم به «اچ اس اورکا» می گوید: «حفاری در ماده ای که نمی شناسیم چالشی بزرگ است. امروز راهی نداریم که ببینم دقیقا چه چیزی را سوراخ (مته) می کنیم. باید بدانیم سیال چه واکنش های شیمیایی دارد. باید با مشکل تشکیل لایه های رسوبی، خوردگی، و مشکلات دیگر مقابله کرد.»
حفاری پوسته زمین کاری خطرناک است چون مته ممکن است وارد مخزن مواد مذاب شود یا باعث زلزله های خفیف به خصوص در مناطق آتشفشانی شود.
گودموندودر او فریدلایفسون که مسئول هماهنگ کننده این طرح اروپایی نیز هست می گوید: «تلاش می کنیم با استفاده از وسایل ژئوفیزیکی و سابقه تاریخی منطقه آتشفشانی و نقشه های منطقه خطرات را به حداقل برسانیم و از ابزارهای علمی هم به وفور استفاده می کنیم.»
بیرون کشیدن بخار آب از قلب داغ سیاره زمین باعث استخراج مواد زیان آوری مثل گاز کربنیک و گوگرد می شود. رهیافت محققان اروپایی در ایسلند بازیافت همه این مواد است.
آلبرت آلبرتسون، مهندس مکانیک از شرکت برق ایسلند موسوم به «اچ اس اورکا» درباره بازیافت این مواد می گوید: «اگر نیروگاه را به شکل جعبه ای در نظر بگیریم باید جریان هر منبع انرژی را که وارد جعبه می شود به حساب آوریم. هر منبع انرژی مثل گرما، آب گرم، آبهای زیرزمینی جریان انرژی ارزشمندی است که نباید به هدر برود.»
نتایج نهایی در باره روش های حفاری عمیق در اواخر سال ۲۰۱۸ آماده خواهد بود.
