Eine der Energiequellen, die die erschöpfbaren Ressourcen von Öl und Erdgas ersetzen kann, liegt direkt unter unseren Füßen - die Wärme tiefer Felsen.
Die Leute haben in den frühen 1960er Jahren gelernt, wie man es abbaut, aber die Dinge bewegen sich nicht über experimentelle petrothermische Stationen hinaus. Der Fortschritt wird nicht nur durch die hohen Projektkosten und technologischen Schwierigkeiten behindert, sondern auch durch die negative öffentliche Meinung.
Gestörte Untergrundreaktion
2005 begannen in der Nähe von Basel in der Schweiz Bohrungen zur Energiegewinnung aus heißen Graniten. Die Technologie erforderte das Zerkleinern von Steinen in einer Tiefe von fünf Kilometern.
Zu diesem Zweck wurde unter hohem Druck eine Flüssigkeit in den Brunnen gepumpt, die die Granite buchstäblich brach und sie wasserdurchlässig machte. Diese Methode wird als hydraulisches Brechen bezeichnet und in Ölfeldern eingesetzt, um einen verarmten Brunnen zu „beleben“.
Während der nächsten sechs Tage, während die Flüssigkeit gepumpt wurde, erlebte das Gebiet Erdbeben der Stärke drei und höher. Die Schocks wurden von den Anwohnern gefühlt. Die Proteste begannen und das Multimillionen-Dollar-Projekt wurde schließlich ausrangiert.
Eine ähnliche Situation hat sich in Deutschland entwickelt - in Landau und Unterhaching, wo Geothermiekraftwerke betrieben werden. Im Jahr 2009 waren dort Mikroerdbeben zu spüren. Trotz der Proteste von Aktivisten wurden die Projekte nicht abgeschlossen, sie funktionieren immer noch.
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Induzierte Erdbeben im Bereich petrothermischer Kraftwerke.
Begeisterung pumpte in den Boden
Die petrothermische Energie ist einer der vielversprechendsten Bereiche, von denen Wissenschaftler erwarten, dass sie die Energie fossiler Brennstoffe ersetzen wird.
Im Gegensatz zu Öl und Kohle, die nicht nur abgebaut, sondern auch transportiert und sogar verarbeitet werden müssen, kann die Erdwärme direkt genutzt werden.
Aufgrund des radioaktiven Zerfalls im Kern des Planeten wird der Darm auf eine hohe Temperatur erwärmt. Diesem Phänomen sind Bergleute ausgesetzt.
In einer Tiefe von drei Kilometern kann die Temperatur bis zu 150 und in zehn Kilometern bis zu dreihundert Grad Celsius betragen. Die Hitze des Darms ist konstant, sie hängt nicht vom Wetter und anderen äußeren Bedingungen ab. Im Gegensatz zu heißen Quellen, Geysiren oder trockenem Dampf, die selten sind und sich normalerweise in Zonen aktiven Vulkanismus befinden, weit entfernt von Verbrauchern, gibt es überall auf dem Planeten heiße Gesteine.
Der Weg zu ihnen ist kein Problem, da Tiefbohrtechnologien in der Welt gut etabliert sind.
Um dem Untergrund Wärme zu entziehen, müssen Sie zwei Brunnen bohren. Wasser (Kühlmittel) wird in eines gepumpt, das in einer Tiefe in Risse oder Poren von Steinen eindringt und sich erwärmt. Die heiße Flüssigkeit steigt in der zweiten Vertiefung auf (Produktion). Diese Idee wurde Ende des 19. Jahrhunderts von Konstantin Tsiolkovsky vorgeschlagen, und der sowjetische Geologe Vladimir Obruchev beschrieb sie ausführlich in der Geschichte "Heat Mine".
Petrothermisches Kraftwerk.
Petroenergie funktioniert auch dann, wenn der Untergrund nicht heiß genug ist, beispielsweise beträgt ihre Temperatur etwa 80 Grad. In diesem Fall wird ein binärer Kreislauf verwendet: Über einen Wärmetauscher wird die Wärme aus dem Bohrloch auf Freon oder flüssige Kohlenwasserstoffe übertragen - eine niedrigsiedende Flüssigkeit.
Der erzeugte Dampf wird einer Turbine zugeführt, die Strom erzeugt.
Diese Technologie reicht aus, um die Menschheit für immer mit Energie zu versorgen, sagt der Akademiker Sergei Alekseenko vom Institut für Thermophysik. S. S. Kutateladze SB RAS.
Die öffentliche Meinung befiehlt den Fortschritt
Die erste petrothermische Station wurde 1963 in Frankreich gebaut. 1977 wurde in den USA in der Nähe des Los Alamos-Labors erstmals das hydraulische Brechen beim Bau einer ähnlichen Anlage eingesetzt.
Derzeit gibt es weltweit 22 petrothermische Stationen, die meisten davon in Europa. Davon erzeugen 14 Strom, der Rest heizt. Nur ein Projekt, Soultz-sus-Forets in Frankreich, versorgt das Netz mit Strom.
Die Technologie steht vor vielen Herausforderungen. Erstens ist Tiefbohren teuer. Es verschlingt den größten Teil des Projektbudgets. Zweitens hat das hydraulische Brechen Umweltfolgen: von Bodenstörungen und Grundwasserverschmutzung bis hin zu künstlichen Erdbeben.
Die ständige Zirkulation von heißem Salzwasser durch den Brunnen trägt zu dessen schnellem Überwachsen und Verschleiß der Ausrüstung bei.
Darüber hinaus enthalten kristalline Gesteine viele Verunreinigungen, häufig giftige, leicht lösliche Salze, die alle im Kühlmittel landen. Es gibt ein Problem der Entsorgung sowie das Risiko einer Umweltverschmutzung.
Bisher entwickelt sich die petrothermische Energie nicht sehr aktiv. Experten stellen fest, dass die wissenschaftliche Phase noch nicht abgeschlossen ist. Jede tief sitzende Wärmekraftanlage ist einzigartig und erfordert ständige Forschung.
Die Öffentlichkeit ist gegen diese Technologie sowie gegen Atom- und Windkraft, die Speicherung von Kohlendioxid im Regal. Dennoch verlieren Wissenschaftler nicht die Hoffnung und prognostizieren einen Anstieg ihres Anteils an der globalen Energieerzeugung bis zum Ende des 21. Jahrhunderts.
Tatiana Pichugina
