انرژی گرمایی هسته زمین بالاخره کنترل شد!

فرارو- سال‌هاست که ایده استفاده از انرژی زمین گرمایی برای تولید برق به عنوان یک منبع پاک و بی‌پایان مورد توجه قرار گرفته و حتی در برخی از کشورهای مورد بهره‌برداری محدود بوده است، اما مشکل دسترسی به این منبع باعث شده است که چنین منبع انرژی عملا در چرخه زندگی ما وجود ندارد. با این حال، شرکت پیشرو در انرژی اکنون از یک رویکرد نوآورانه برای دسترسی آسان به بخش های عمیق زمین استفاده می کند که استفاده از انرژی گرمایش جهانی را تسهیل می کند.

به گزارش فرارو، یک شرکت انرژی پیشرو به نام Quaise این هواپیما که در سال 2020 راه اندازی شد، اخیراً به لطف هدف جسورانه اش برای غواصی در پوسته زمین، توجه جدیدی را به خود جلب کرده است. در واقع، این شرکت بر روی روش جدیدی تمرکز کرده است که به آن اجازه می‌دهد به اعماق زمینی برسد که تا به حال هیچ‌کس قادر به رسیدن به آن نبوده است. این شرکت اکنون بیش از 63 میلیون دلار در دور اول آزمایش سرمایه گذاری برای مرحله اول برنامه خود جمع آوری کرده است. شروعی قابل احترام که می تواند انرژی زمین گرمایی را به طور بالقوه در دسترس افراد بیشتری در سراسر جهان قرار دهد.

واقعیت این است که انرژی زمین گرمایی به یک منبع تجدیدپذیر فراموش شده تبدیل شده است. علیرغم تسلط فزاینده ما بر خورشید و باد به عنوان منابع بازار انرژی سبز، از سوی دیگر، متأسفانه، تلاش ها برای استفاده از مخزن عظیم گرما در اعماق زیر پای ما بسیار عقب مانده است. البته دلیل این تاخیر چندان پیچیده نیست. همه ما می دانیم که استفاده از انرژی زمین گرمایی، چه پاک و چه نامحدود، می تواند بسیاری از مشکلات انرژی ما را حل کند، اما متاسفانه مکان های کمی در جهان وجود دارد که سنگ های بسیار داغ به پوسته زمین می رسند. زمین نزدیک است. به عبارت دیگر، نقاط بسیار کمی در داخل زمین وجود دارد که با حفر چاه بتوانیم به آنها دسترسی پیدا کنیم و بسیاری از آنها معمولاً در نقاط عمیق تری از زمین قرار دارند که دسترسی به آنها با فناوری مدرن تقریبا غیرممکن است.

با این حال، Quaise ایده جدیدی برای غیرممکن کردن آن ارائه می دهد. ایده این شرکت نزدیک‌تر شدن به مرکز زمین است – ترکیب روش‌های متعارف حفاری با یک لامپ خاص با توان مگاوات، با الهام از فناوری که می‌تواند استفاده از انرژی همجوشی را ممکن کند. در واقع، این شرکت با روش جدید، اما نه چندان پیچیده خود، قصد دارد اعماق زمین هایی را در اختیار ما قرار دهد که مردم هنوز به آن نرسیده اند. تا به امروز، بهترین تلاش ما برای غواصی در پوسته زمین در فاصله حدود 12.3 کیلومتر (7.6 مایل) انجام شده است. اگرچه کولا و دیگر چاه های فوق عمیق مشابه ممکن است به این حد رسیده باشند، اما نمی توان آنها را «شاهکارهای مهندسی شگفت انگیز» در نظر گرفت.

رسیدن به چنین اعماق در دل زمین بدون شک مهم است، اما باید توجه داشت که برای دسترسی با انرژی زمین گرمایی، همچنان نیاز به حفاری بیشتر در زمین داریم. برای حرکت رو به جلو، باید راه‌هایی پیدا کنیم تا مواد فشرده شده توسط ده‌ها کیلومتر سنگ بالای سرمان را آسیاب کنیم و سپس آن‌ها را به سطح برگردانیم. ابزارهای حفاری هنوز باید بتوانند سنگ را تا دمای بالای 180 درجه سانتیگراد (356 درجه فارنهایت) آسیاب کنند. نحوه چرخش مته ها در چنین فواصل طولانی نیز به راه حل های هوشمندانه نیاز دارد. در اینجا Quaise یک راه حل ساده ارائه می دهد: “حفاری کمتر و شلیک بیشتر”.

Quaise که از تحقیقات همجوشی در موسسه علوم پلاسما و فیوژن ماساچوست متولد شد، از تابش الکترومغناطیسی با موج میلی متری استفاده می کند که باعث ذوب اتم ها با هم می شود. دستگاه‌هایی به نام ژیروترون می‌توانند با تکان دادن سریع الکترون‌ها در داخل میدان‌های مغناطیسی، پرتوهای پیوسته‌ای از تابش الکترومغناطیسی را تولید کنند، روشی جدید برای حفاری. بنابراین، Quaise انتظار دارد یک ژیروسکوپ مگاواتی را به جدیدترین دکل های حفاری متصل کند و بتواند در عرض چند ماه از سخت ترین و داغ ترین سنگ ها تا عمق 20 کیلومتری (12.4 مایلی) عبور کند.

در این اعماق، گرمای سنگ های اطراف می تواند به دمای حدود 500 درجه سانتی گراد برسد. این دما برای تبدیل هر آب مایعی که پمپاژ می شود به حالت فوق بخار کافی است که برای تولید برق عالی است. Quaise انتظار دارد با استفاده از سرمایه اولیه و سرمایه گذاری خود، استقرار میدانی را طی دو سال آینده نصب کند و اگر همه چیز خوب پیش برود، یک سیستم فعال تولید برق زمین گرمایی می تواند تا سال 2026 عملیاتی شود. این شرکت همچنین امیدوار است تا سال 2028 تمام نیروگاه های قدیمی زغال سنگ را خریداری کند و آنها را به نیروگاه بخار تبدیل کند.

دانشمندان بر این باورند که حتی بدون این فناوری، حدود 8.3 درصد از انرژی جهان را می توان از یک منبع زمین گرمایی به دست آورد که حدود 17 درصد از جمعیت جهان را پوشش می دهد. امروزه تقریباً 40 کشور می توانند به طور کامل به انرژی زمین گرمایی متکی باشند. با این حال، امروزه کمتر از نیمی از برق جهان از گرمای زیر پای ما تامین می شود. برای دستیابی به انتشار کربن صفر تا سال 2050، انرژی زمین گرمایی باید سالانه حدود 13 درصد رشد کند، اما در عمل این تنها بخشی از این درصد است. شکی نیست که زمان کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و محدود کردن گرمایش زمین برای جلوگیری از یک فاجعه بزرگ به پایان رسیده است. ما داریم به ته زمین می رسیم، پس شاید وقت آن رسیده که کمی عمیق تر برویم.

منبع: Sciencealert

ترجمه: مصطفی جرفی – فرارو