Skwar ziemskich głębin: ekolodzy w panice

Jedno ze źródeł energii, które może zastąpić wyczerpujące się zasoby ropy naftowej i gazu ziemnego, znajduje się tuż pod naszymi stopami: to ciepło głęboko osadzonych skał. Ludzie nauczyli się pozyskiwać je we wczesnych latach sześćdziesiątych, ale sprawy nie wyszły poza eksperymentalne stacje petrotermiczne.

Postęp hamowany jest nie tylko wysokimi kosztami projektów i trudnościami technologicznymi, ale także negatywną opinią publiczną.

W 2005 roku rozpoczęto wiercenie odwiertów w rejonie Bazylei w Szwajcarii, aby uzyskać energię gorących granitów. Technologia wymagała rozdrobnienia skał na głębokości pięciu kilometrów.

Aby to zrobić, do studni pod wysokim ciśnieniem pompowano ciecze, co dosłownie rozrywało granity i czyniło je przepuszczalnymi dla wody. Ta metoda, nazywana szczelinowaniem hydraulicznym, stosowana jest na polach naftowych, aby „uaktywnić” zubożony odwiert.

W ciągu następnych sześciu dni, kiedy trwało wstrzykiwanie płynu, na tym terytorium wystąpiły trzęsienia ziemi o sile trzech i więcej stopni. Wstrząsy były odczuwalne przez mieszkańców. Rozpoczęły się protesty, a wielomilionowy projekt ostatecznie się załamał.

Podobna sytuacja miała miejsce w Niemczech — w Landau i Unterhaching, gdzie działają elektrownie geotermalne. W 2009 roku były tam wyczuwalne mikrotrzęsienia ziemi. Jednak pomimo protestów działaczy projekty nie zostały zamknięte i nadal funkcjonują.

Energia petrotermalna jest jednym z najbardziej obiecujących obszarów, które, jak oczekują naukowcy, zastąpią energię paliw kopalnych. W przeciwieństwie do ropy naftowej i węgla, które nie tylko muszą być wydobywane, ale również transportowane i przerabiane, ciepło ziemi można wykorzystać bezpośrednio. Z powodu rozpadu radioaktywnego w jądrze planety podglebie podgrzewa się do wysokiej temperatury. Zjawisko to znają górnicy.

Na głębokości trzech kilometrów temperatura może dochodzić do 150 stopni Celsjusza, a na głębokości dziesięciu kilometrów — do 300 stopni Celsjusza. Ciepło podglebia jest stałe, nie zależy od pogody i innych warunków zewnętrznych. W przeciwieństwie do gorących źródeł, gejzerów czy suchej pary, które są rzadko odkrywane i umiejscowione z reguły w obszarach aktywnego wulkanizmu, z dala od konsumentów, gorące skały są wszędzie na świecie. Dotarcie do nich nie stanowi problemu, ponieważ technologie wiercenia głębokiego są dobrze rozwinięte na całym świecie.

Aby uzyskać ciepło z ziemi, należy wywiercić dwa odwierty. Woda (nośnik termiczny) jest wpompowywana w jeden odwiert, skąd wnika w pęknięcia lub pory skał na głębokości i nagrzewa się. Gorący płyn wznosi się na szczyt drugiego odwiertu (eksploatacyjnego). Idea ta została zaproponowana przez Konstantina Ciołkowskiego pod koniec XIX wieku, a radziecki geolog Władimir Obruczew opisał ją szczegółowo w opowiadaniu „Kopalnia ciepła”.

Petroenergia działa, nawet jeśli podglebie nie jest wystarczająco gorące, na przykład gdy jego temperatura wynosi około 80 stopni. W tym przypadku stosuje się cykl binarny: za pośrednictwem wymiennika ciepła ciepło ze studni jest przekazywane do freonu lub ciekłych węglowodorów, czyli cieczy o niskiej temperaturze wrzenia. Powstała para jest podawana do turbiny, która wytwarza energię elektryczną.

Ta technologia wystarczy, aby na zawsze zagwarantować ludzkości energię — stwierdza w swoim raporcie akademik Siergiej Aleksiejenko z Instytutu Fizyki Termicznej im. S. Kutateladze Rosyjskiej Akademii Nauk.

Na razie energia petrotermalna nie rozwija się zbyt aktywnie. Eksperci zauważają, że nie udało się pokonać etapu naukowego. Każda instalacja do wydobycia głębokiego ciepła jest wyjątkowa i wymaga ciągłych badań. Przeciwko tej technologii, a także przeciwko energii jądrowej i wiatrowej oraz składowaniu dwutlenku węgla na szelfie występuje opinia publiczna. A jednak naukowcy nie tracą nadziei i przewidują wzrost jej udziału w globalnej produkcji energii do końca XXI wieku.