Тепло, хранимое Землей

С каждым годом запасы разведанных месторождений традиционных углеводородов все больше и больше обедняются. Чтобы искать новые перспективные газовые и нефтяные месторождения требуется все больше и больше денег, поскольку малоразведанные месторождения находятся в труднодоступных регионах, что связано еще и с низкой рентабельностью их добычи. Еще совсем недавно во многих странах активно развивалась атомная энергетика, за которой многие видели будущее человечества. Однако, катастрофа на Чернобыльской АЭС в 1986 году и авария 2011 года на Фукусиме-1 показали насколько опасным может быть «мирный атом», если он выходит из под контроля человека.

Исходя из вышесказанного, нетрудно сделать вывод, что в самом ближайшем будущем человечество может столкнуться с реальным дефицитом энергоносителей. В связи с этим, многие страны стали искать практическую альтернативу в развитии «зеленой энергетики» - использовании энергии ветра, Солнца, морских приливов. Относительно недавно стала активно развиваться геотермальная энергетика, использующая тепловую энергию земных недр.

По самым скромным подсчетам геотермальной энергии спрятано в земной толще столько, что всего 1% в тысячу раз превышает годовую потребность всей энергетики США. Тут возникает закономерный вопрос – почему же, если это действительно так, и мы попросту живем на неисчерпаемом источнике энергии, до сих пор человек не научился ее использовать в своих целях?

Как всегда, на первый план в подобных проектах выходят «подводные камни», неизбежно присутствующие в любом перспективном инновационном проекте.

На самом деле серьезных проблем две. Первая – это низкая рентабельность при существующих технологиях. Вторая проблема более серьезная – это опасность возникновения землетрясений в местах строительства и работы геотермальных электростанций.

Сама технология добычи геотермальной энергии довольно проста, в ее основе лежит уже хорошо опробованная методика гидроразрыва пласта, успешно применяющаяся с середины прошлого столетия. Данная технология лежит в основе добычи сланцевых углеводородов, которые сейчас необычайно популярны, особенно в США. В результате сланцевой революции, которая разразилась в США 10 лет назад, страна за короткий срок превратилась из крупного импортера энергоносителей в экспортера.

Технология добычи гидротермальной энергии заключается в бурении скважин к горячим горным породам, по которым затем закачивается холодная вода, образующая множество микротрещин в горных породах, по которым горячая вода и пар поднимаются на поверхность. Для поддержания трещин в раскрытом состоянии применяются специальные вещества, разъедающие стенки трещины. Метод использования таких скважин называют гидрошерингом.

Согласно предварительным расчетам специалистов методом гидрошеринга из подземных резервуаров тепла можно получить, по крайней мере, 500 гигаватт электроэнергии, что в 1,5 раза больше, чем сегодня вырабатывают все электростанции США,  работающие на угле.

Американцы, не долго думая, решили инвестировать в создание первой в стране геотермальной системы на базе гидрошеринга $5,4 млн, и уже в апреле этого года в городке Дезерт Пик (штат Невада) заработала первая в США геотермальная электростанция. Подобные электростанции, использующие геотермальную энергию сухих пород, уже действуют в Европе и в Австралии.

На данный момент серьезной преградой для развития геотермальной энергетики является дороговизна технологического процесса. Но, с другой стороны, развитие подобных технологий и методов добычи геотермальной энергии, могут оказаться полезными и при добыче традиционных углеводородов, таким образом, не исключено, что часть расходов по совершенствованию технологии, возможно, поможет оплатить нефтяная и газовая индустрия.

Специалисты не остановились на этом и пошли дальше, решив использовать геотермальную энергию вулкана. В ближайшее время в США будет запущен новый проект под названием «Орегон» - в Центральном Орегоне в этом году в один из спящих вулканов будет закачано 108 миллионов литров воды. Это поможет точнее оценить возможности новой технологии по производству чистой электроэнергии. По мнению инженеров и ученых, в случае успеха это послужит мощным толчком для активизации развития «зеленого» энергетического сектора США.

По расчетам американских специалистов, работающих над проектом «Орегон», на поверхность вода будет поступать уже горячей, и что скорость этого процесса будет достаточно высокой, чтобы получить новый источник дешевой и чистой энергии, не зависящей от ветра или солнца.

Основная проблема заключается в возможных землетрясениях, которые будут спровоцированы подобными работами. Министерство энергетики обещает, что будет внимательно наблюдать за ходом работ, и если будут происходить даже незначительные толчки, работы будут заморожены. Энергетики также следят за проектами, которые осваиваются в геотермальных полях, расположенных в Неваде, Калифорнии и Айдахо.

Если специалистам удастся решить все проблемы связанные с добычей геотермальной энергии, то человек получит в пользование практически неисчерпаемый источник энергии, не зависящий от Солнца или ветра.