Мощность 63 тераватта: в США создают условия недр Земли для получения «сверхгорячей» энергии
Университет штата Орегон, США, получил грант в размере 750 000 долларов от компании Quaise Energy на поддержку исследований в области геотермальной энергии сверхгорячих пород, которая считается ресурсом, способным обеспечить 63 тераватта энергии. Это более чем в восемь раз превышает текущую выработку электроэнергии в мире и может быт получена за счет использования всего 1% ресурсов, расположенных на глубине от 3 до 19 км под поверхностью, пишет Interesting Engineering.
Геотермальная энергия сверхгорячих пород (SHR) — это перспективная технология возобновляемой энергии, использующая температуру горных пород выше 400 градусов по Цельсию на большой глубине для производства чистой энергии. Технология работает путем закачки воды в горячие породы, превращая ее в сверхкритическую жидкость для высокоэффективной генерации электроэнергии.
Сначала нужно пробурлить скважину глубиной как минимум в 1 км, где температура горных пород очень высокая. Затем закачивается вода, которая превращается в высокоэнергетический пар для турбин. В итоге энергия может производиться круглосуточно без перерывов Сверхкритическая жидкость обладает большей энергией, чем обычный пар, что повышает эффективность создания энергии. Данная технология получения энергии может заменить ископаемое топливо.
Новый грант позволит ученым изучать воду при температурах близких к 400 градусам Цельсия и давлении, достигающем 500 атмосфер, то есть 500 раз превышающем давление на поверхности Земли. На большой глубине при высокой темпера и давлении вода переходит в сверхкритическое состояние и может нести в пять раз больше энергии, чем обычная горячая вода.
Компания Quaise Energy в 2025 году использовала свою запатентованную технологию бурения для создания скважины глубинной 118 метров в Техасе. В этом году компания намерена достичь глубины в 1 километр.
Для понимания взаимодействия горных пород и жидкостей в экстремальных условиях необходимы лабораторные эксперименты. Ученые используют специально разработанный проточный реактор для моделирования условий в недрах Земли и мониторинга химических изменений в реальном времени.
Существующие модели часто не могут предсказать поведение горных пород, воды и скважин в экстремальных условиях, а потому нужны контролируемые эксперименты для проектирования долговечных скважин и резервуаров для воды.
Существуют разные типы горных пород с различным минеральным составом, которые, в свою очередь, по-разному реагируют на жидкость. Если минералы кристаллизуются в порах горной породы, они могут засорить систему и остановить поток энергии к поверхности. Поэтому ученым важно знать, в каких условиях система производства энергии будет стабильно работать.
Грант способствует исследованиям, направленным на снижение финансовых и технических рисков, связанных с проектами геотермальной энергетики.
Изучая поведение горных пород, жидкостей и искусственных материалов на большой глубине, ученые хотят получить надежные данные, необходимые для перехода от экспериментального бурения к функциональному источнику энергии.