Геотермальная энергия 2.0: почему Корнельский университет поставил 2 балла

Загрузка...

28 октября 2022 г. | Итака, Нью-Йорк

Большая часть дискуссий о том, как согреться, не сжигая ископаемое топливо, сосредоточена на электрификации – например, замене масляного бака на электрический тепловой насос. Но такой подход не решает большой проблемы: откуда берется электричество. Несмотря на огромный рост производства ветровой и солнечной энергии, большая часть электроэнергии по-прежнему вырабатывается на электростанциях, сжигающих ископаемое топливо.

Ядерная, солнечная и ветровая энергия частично предлагают решения этой проблемы.

Чтобы решить проблему зависимости человечества от ископаемого топлива, солнечной и ветровой энергии недостаточно. Некоторые исследователи и инвесторы смотрят вниз, а не вверх. Наш репортер считает, что изобретательность способствует новым усилиям по производству тепла и электричества за счет использования ядра Земли.

Но под невзрачной бывшей автостоянкой в ​​Итаке, штат Нью-Йорк, ученые Корнеллского университета пробуют кое-что еще: просверлить дыру в 2 мили вглубь Земли.

Геотермальная энергетика не нова. В Исландии, где горячие камни и подземные воды находятся вблизи поверхности, 9 из 10 домохозяйств получают тепло непосредственно из геотермальных источников. Но нынешний момент, связанный с климатическими проблемами, ценами на энергоносители и новыми финансовыми стимулами, вызвал новый вид земного ажиотажа, даже в тех местах, где география геотермальной энергии менее очевидна.

Некоторые из новых игроков, выходящих на эту отрасль, глубоко знакомы с бурением: крупные нефтегазовые компании.

«Это меняет мышление», — говорит Патрик Фултон, один из ведущих исследователей геотермальной энергии в Корнелле. «Он начинает более разумно думать о том, как мы взаимодействуем с Землей».

Кампус Корнелльского университета в Итаке, штат Нью-Йорк, представляет собой небольшой город с населением около 30 000 человек, занимающий 2400 акров и сотни зданий, включая общежития, похожие на замки, и современные лаборатории, художественный музей в форме швейной машины и электростанция, которая производит около 240 мегаватт электроэнергии каждый год.

Этот покрытый листвой академический мегаполис расположен на слоях осадочных пород – геология, которая проявляется в ущельях, прорезающих кампус, глубоких расщелинах, где давным-давно блуждающие воды отступающих ледников разорвали землю.

Эти слои продолжаются глубоко под землей, на тысячи и тысячи футов, пока не достигают так называемого «кристаллического фундамента». Там, почти на глубине 2 миль, находится каменный барьер между тем, что мы, люди, обычно называем «землей» с одной стороны, и горячей силикатной мантией планеты — с другой. Он также отмечает местоположение того, что растущая группа ученых, предпринимателей и правительственных чиновников считает жизнеспособным решением насущной, но элементарной проблемы: как согреться.

Чтобы решить проблему зависимости человечества от ископаемого топлива, солнечной и ветровой энергии недостаточно. Некоторые исследователи и инвесторы смотрят вниз, а не вверх. Наш репортер считает, что изобретательность способствует новым усилиям по производству тепла и электричества за счет использования ядра Земли.

С одной стороны, это может показаться обыденной проблемой для интеллектуальной и технической изобретательности одного из ведущих исследовательских университетов мира. В конце концов, предки гуманоидов решили эту проблему зимы много веков назад с помощью костров, одеял и шкур животных. Сегодня из-за систем центрального отопления сохранение тепла стало почти второстепенной задачей, даже в тех местах Северного полушария, где замерзает месяцами подряд.

Но есть надвигающаяся проблема: то, как мы обогреваем, в основном зависит от сжигания ископаемого топлива. Это проблема из-за того, что это означает для мирового климата, который быстро меняется из-за выбросов, вызывающих потепление атмосферы. Но это также проблема, поскольку становится ясно, что сохранение тепла зимой связано с глобальными силами, часто не поддающимися контролю, такими как вторжение России в Украину, которое привело как к нехватке газа, так и к скачкам цен.

Эта ситуация, как утверждает все большее число исследователей, требует нового рода изобретательности. До недавнего времени большая часть дискуссий об отказе от отопления, основанного на ископаемом топливе, была сосредоточена на электрификации – например, замене масляного бака на электрический тепловой насос. Но этот подход, хотя и эффективен для снижения выбросов парниковых газов, не решает двух больших проблем: во-первых, мировые электрические сети уже испытывают трудности с удовлетворением спроса. Во-вторых, несмотря на огромный рост производства ветровой и солнечной энергии, большая часть электроэнергии по-прежнему вырабатывается на электростанциях, сжигающих ископаемое топливо.