Mία νέα πηγή ενέργειας απoκαλύφθηκε: Πώς μπoρεί να αξιοποιηθεί ο πυρήνας της Γης για τον ηλεκτρισμό

Τα εξαιρετικά θερμά πετρώματα που βρίσκονται βαθιά κάτω από την επιφάνεια του πλανήτη μας μπορούν να συνεισφέρουν σε ένα καθαρό και βιώσιμο ενεργειακό μέλλον

Ένα νέο κόσμο πιθανοτήτων στην παραγωγή καθαρής και βιώσιμης ενέργειας φέρνουν στο φως νέες ανακαλύψεις εργαστηριακών πειραμάτων, ανοίγοντας τον δρόμο για την αξιοποίηση του πυρήνα του πλανήτη μας για τις ενεργειακές ανάγκες του ανθρώπινου πολιτισμού.

Η αξιοσημείωτη ανακάλυψη ότι τα εξαιρετικά θερμά πετρώματα που βρίσκονται βαθιά κάτω από την επιφάνεια της Γης μπορούν να αποτελέσουν μία πηγή πλήρως ανανεώσιμης ενέργειας, αμφισβητεί τις προηγούμενες πεποιθήσεις σχετικά με την αδυναμία πρόσβασης στην ενέργεια αυτών των μη σταθερών γεωλογικών σχηματισμών.

Η έρευνα που διεξήχθη από μια ομάδα του Ecole Polytechnique Fédéral de Lausanne (EPFL) θα μπορούσε να συμβάλει σημαντικά σε ένα μέλλον χωρίς εκπομπές άνθρακα, και άλλων αερίων που συμβάλλουν στην κλιματική αλλαγή.

Αποκαλύπτοντας τα μυστικά των εξαιρετικά θερμών πετρωμάτων

Η ιδέα της αξιοποίησης της γεωθερμικής ενέργειας από υπερθερμά πετρώματα θεωρείται από καιρό το «Άγιο Δισκοπότηρο» των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι τα πετρώματα αυτά βρίσκονται «κολλώδη» κατάσταση λόγω των ακραίων θερμοκρασιών και πιέσεων στις οποίες υπόκεινται — πάνω από 707 °F (375 βαθμούς Κελσίου). Αυτή η φυσική κατάσταση έχει οδηγήσει σε αμφιβολίες σχετικά με τη δυνατότητα δημιουργίας και διατήρησης ρωγμών στο εσωτερικό τους, στοιχεία απαραίτητα για την πρόσβαση στην ενέργεια που είναι αποθηκευμένη εκεί.

Ωστόσο, πρόσφατα πειράματα έχουν αποδείξει ότι, υπό ορισμένες συνθήκες, αυτά τα πετρώματα μπορούν πράγματι να σπάσουν και να επιτρέψουν τη διέλευση «υπερκρίσιμου» ατμού, μιας μορφής υδρατμού που φέρει τεράστιο ενεργειακό δυναμικό.

Τα ευρήματα της έρευνας δείχνουν ότι ο «υπερκρίσιμος» ατμός μπορεί να διεισδύσει στα ρήγματα γρηγορότερα και αποτελεσματικότερα από ότι πιστευόταν προηγουμένως, μεταφέροντας πέντε έως δέκα φορές περισσότερη ενέργεια από τις συμβατικές γεωθερμικές γεωτρήσεις.

Φωτ. Αρχείου - Γεώτρηση σε γεωθερμική εγκατάσταση της Fervo Energy κοντά στο Μίλφορντ της Γιούτα, στις 26 Νοεμβρίου 2023. (AP Photo/Ellen Schmidt, Αρχείο)

Με την προσομοίωση αυτών των ακραίων συνθηκών σε ελεγχόμενο περιβάλλον, οι ερευνητές έχουν προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες για τους μηχανισμούς που λειτουργούν σε αυτά τα υπόγεια ενεργειακά αποθέματα.

Προσομοίωση των συνθηκών κάτω από τον φλοιό της Γης

Για να κατανοήσουν πώς μπορούν να αξιοποιηθούν τα εξαιρετικά θερμά πετρώματα για την παραγωγή ενέργειας, η ερευνητική ομάδα του EPFL χρησιμοποίησε μια ιδιαίτερη δομή στο πείραμα. Σύμφωνα με τον Geoffrey Garrison, Αντιπρόεδρο Επιχειρήσεων της Quaise Energy, τα πετρώματα που βρίσκονται βαθιά κάτω από την επιφάνεια της Γης εμφανίζουν συμπεριφορά παρόμοια με αυτή της πλαστελίνης.

Όταν υποβάλλονται σε αργή πίεση, τεντώνονται, ενώ όταν υποβάλλονται σε γρήγορη πίεση, σπάνε. Αυτή η διπλή συμπεριφορά ώθησε την ομάδα να διερευνήσει πώς θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν αυτά τα πετρώματα για την παραγωγή ενέργειας. Χρησιμοποίησαν έναν ειδικά σχεδιασμένο προσομοιωτή, ικανό να μιμείται τις πιέσεις, τις θερμοκρασίες και τις παραμορφώσεις που υπάρχουν χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια του πλανήτη.

Ο προσομοιωτής, σε συνδυασμό με την απεικόνιση ακτίνων Χ από την Ευρωπαϊκή εγκατάσταση ακτινοβολίας synchrotron, επέτρεψε στους ερευνητές να παρατηρήσουν λεπτομερώς τη διαδικασία θραύσης. Τα πειράματα αποκάλυψαν ότι υπό γρήγορη πίεση, αυτά τα πετρώματα μπορούσαν να παρουσιάζουν ρωγμές, έστω προσωρινά, δημιουργώντας διόδους για τον «υπερκρίσιμο» ατμό να φτάσει στην επιφάνεια. Αυτή η κρίσιμη ανακάλυψη ανοίγει το δρόμο για μελλοντική εξερεύνηση και πιθανή εκμετάλλευση βαθιών γεωθερμικών αποθεμάτων, προσφέροντας μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση στις παραδοσιακές πηγές ενέργειας.

Επιπτώσεις για τη μελλοντική εξερεύνηση ενεργειακών πόρων

Οι επιπτώσεις αυτής της έρευνας μπορούν να έχουν αντίκτυπο σε πολλούς τομείς. Αν και τα πειράματα διεξήχθησαν υπό ελεγχόμενες συνθήκες, παρέχουν μια βασική κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα υπερθερμά πετρώματα θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για την παραγωγή ενέργειας.

Η μελέτη τονίζει τη σημασία της διαπερατότητας σε αυτούς τους πετρώδεις σχηματισμούς, αμφισβητώντας την άποψη ότι η μετάβαση από εύθραυστο σε εύπλαστο αποτελεί εμπόδιο στην κυκλοφορία των ρευστών. Αντίθετα, υποδηλώνει ότι αυτές οι μεταβάσεις θα μπορούσαν να διευκολύνουν την εξόρυξη ενέργειας, καθιστώντας τα βαθιά γεωθερμικά αποθέματα μια βιώσιμη επιλογή για καθαρή, ανανεώσιμη ενέργεια.

Παρά τις προκλήσεις που παρουσιάζει η διεξαγωγή επιτόπιων πειραμάτων σε τόσο σκληρές συνθήκες, τα ευρήματα της ερευνητικής ομάδας αντιπροσωπεύουν ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην αναζήτηση βιώσιμων ενεργειακών λύσεων. Το έργο τους όχι μόνο προάγει την επιστημονική γνώση, αλλά και ενθαρρύνει την περαιτέρω εξερεύνηση του αναξιοποίητου δυναμικού της γεωθερμικής ενέργειας που προέρχεται από εξαιρετικά θερμά πετρώματα. Καθώς ο κόσμος επιδιώκει να μειώσει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και να μεταβεί σε καθαρότερες πηγές ενέργειας, αυτές οι ανακαλύψεις προσφέρουν μια ελπίδα για ένα πιο βιώσιμο μέλλον.

newsbomb.gr