Geotermisk energi vil vanligvis bli funnet i nærheten av aktive vulkaner.
Eric Gaba, CC BY-SA

Island er ved å trykke på vann så varmt som lava. Flere kilometer under bakken, en borerigg som heter Thor vil trengte snart inn Området rundt et magma kammer, hvor smeltet stein fra den indre jord oppvarmer vann som har suget seg gjennom havbunnen. Dette vannet - opp til 1,000 ° C og mettet med etsende kjemikalier - vil etter hvert bli pipet opp til overflaten, og varmen er til brukbar energi.

Det er en stor teknisk utfordring, og en som kan innlede en ny tidsalder for geotermisk kraftproduksjon. Eksisterende geotermiske prosjekter rundt om i verden trenger vannet oppvarmet til mindre enn 300 ° C, så hvorfor gå til denne ekstra innsatsen og utgiften?

Svaret er enkelt: vann som er mest ekstreme temperaturer finnes i en tilstand som er beskrevet som "superkritisk", Hvor det oppfører seg som verken en ekte væske, eller en ekte gass, og er i stand til å beholde en fenomenal mengde energi. Superkritisk vann kan generere opp til ti ganger mer kraft enn konvensjonelle geotermiske kilder.

Island er en nasjon bygget på om 130 vulkaner som hviler over a divergent plate grense som gir en kontinuerlig tilførsel av varm, frisk magma opp fra mantelen bare noen få kilometer under. Islændinger har kapitalisert seg på dette, og nå genererer mer enn en fjerdedel av sin strøm gjennom geotermisk, tilgang til kokende temperatur vann innenfor 2km av overflaten.

De Island Deep Drilling Project (IDDP) ble satt opp for å finne ut hva som skjer på dybder under 4km i den islandske skorstenen. I 2009, under deres første boreben, er de ved et uhell slå en magma lomme, og til slutt stabilisert systemet for å skape hotteste damp noensinne produsert i geotermisk leting: 450 ° C.

Det andre borehullet som nå bores, har til hensikt å tappe det dype sirkulerende vannet som trer inn i fjellet rundt et magmakammer under Reykjanes halvøy nær Reykjavik.

Følg vulkanene

Den forlegenhet på geotermiske rikdommer på Island er uvanlig, men på ingen måte unik. Faktisk, mens landet har en av de høyeste geotermiske kraftproduksjonene i forhold til total energiandel, er det faktisk ikke den høyeste, og det er heller ikke i de fem største landene for total geotermisk kapasitet. Faktisk kan landene i topp fem komme som en overraskelse.

Den absolutt største geotermiske elektrisitetsprodusenten i verden er USA, med rundt 3,450 MW kapasitet i 2015, hovedsakelig sentrert i California (et typisk kjernekraftverk produserer rundt 1,000 MW). Neste opp er Filippinene og Indonesia, henholdsvis 1,870 og 1,340 MW. Mexico og New Zealand sti på litt over 1,000 MW hver, og Island (665 MW) kommer i syvende bak Italia (916 MW).

Vulkaner er fellesfaktoren i de geotermiske ressursene i alle disse landene. USA har også utnyttet den enorme San Andreas feilssonen og dens evne til å lede varme og væsker gjennom skorpeen.

På jakt etter det perfekte geotermiske området

For geotermisk energi for å lykkes må det være varme, det må være tilgjengelig, og du må kunne flytte vann rundt det. Disse tre enkle kravene kan være vanskelig å finne sammen.

Over det meste av planeten er det varme materialet rett og slett for dypt ned for å være økonomisk innen rekkevidde. Temperaturen på jordskorpen øker vanligvis med 25 ° C for hver 1km dybde; for geotermisk å være økonomisk som verdien må være nærmere 50 eller til og med 150 ° C / km. Det betyr at du må være i nærheten av noe geologisk uvanlig: enten tynn skorpe (slik at du er nærmere det varme mantelet), eller funksjoner som plategrenser eller vulkaner som kan lede varme eller magma mot overflaten.

Hvis denne tilstanden er oppfylt, må du fortsatt kunne flytte vann rundt. Rocks er ikke like, da noen kan tillate vann å strømme gjennom porene og grensene mellom korn, mens andre er mer som en barriere. Hvis vann ikke kan strømme til borehullet, kan det ikke føres til overflaten.

Hvis det varme området ikke har noe naturlig vann, kan ingeniører pumpe noe ned. Men hvis steinene hindrer det i å strømme og sprer seg, vil vannet simpelthen avkjøle området umiddelbart rundt borehullet, noe som gjør det meningsløst i geotermiske termer.

Som med gull, sjeldne jordelementer eller godt jordbruksland, kontrollerer geologien i et område tilgang til denne verdifulle ressursen. Overalt med aktive vulkaner kan potensielt ha nytte av høytemperatur geotermisk leting som pionerer av IDDP. Det inkluderer alle land rundt Stillehavet Ring of Fire - En mulighet til å trekke ut noen fordel av vulkanene som dot deres landskap.

Om forfatteren

Pete Rowley, senior vitenskapelig ansvarlig, geovitenskap, University of Portsmouth

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker:

at InnerSelf Market og Amazon