Znajdź zawartość

Rozpad radioaktywny jest odpowiedzialny za około połowę energii cieplnej z wnętrza Ziemi. To sugeruje, że pozostała jej część pochodzi z czasów, gdy nasza planeta się formowała. Szacuje się, że Ziemia wypromieniowuje około 174 petawatów (1015) energii. Większość z niej to energia, którą otrzymała ze Słońca. Jednak około 44 terawatów (1012) to energia geotermalna. Obliczeń dokonali naukowcy pracujący z wykrywaczem KamLAND (Kamioka Liquid Scintillator Antineutrino-Detector), który zbudowano do badań antyneutrin powstających w reaktorach atomowych. KamLAND rejestruje też geoneutrina, czyli neutrina powstające w Ziemi wskutek rozpadu uranu-238 oraz toru-232. To właśnie geoneutrina pozwoliły uczonym na oszacowanie ilości energii, która tworzy się we wnętrzu planety wskutek rozpadu radioaktywnego. Eksperci zauważają, że przeprowadzenie podobnych badań w innych wykrywaczach neutrin pozwoli na dokładniejsze zbadanie budowy wnętrza Ziemi, szczególnie jego składu chemicznego oraz ruchów płyt tektonicznych. Jeśli będziemy dysponowali danymi z różnych lokalizacji, to będziemy mogli ocenić grubość płaszcza, gdyż przepływ geoneutrin ściśle od niego zależy - mówi Itaru Shimzu, jeden z głównych specjalistów KamLAND.

EGS (Enhaced Geothermal Systems), jedna z alternatywnych metod produkcji energii, jest tak obiecująca, że w badania nad nią postanowił zainwestować Google. Zwykle mówiąc o alternatywnych źródła energii zapomina się o energii geotermalnej. Zapewne dlatego, że przyzwyczailiśmy się, iż można ją pozyskiwać w niewielu miejscach na planecie. Jednak system EGS daje nadzieję, że odpowiednie instalacje będą mogły powstawać w praktycznie dowolnym miejscu globu. Enhaced Geothermal Systems korzysta z faktu, że na głębokości kilku kilometrów pod powierzchnią Ziemi znajdują się gorące skały. Pomysł polega na wykonaniu odwiertów i pompowaniu zimnej wody pod dużym ciśnieniem. Jej temperatura oraz samo ciśnienie doprowadzi do spękania skał i pozwoli wodzie w nie wniknąć. Tam zostaje ona ogrzana i jest wypompowywana. W miarę zbliżania się do powierzchni zmniejsza się ciśnienie, uwalniana jest para wodna, która napędza turbinę produkującą prąd elektryczny. Woda krąży w obiegu zamkniętym, można ją wielokrotnie wykorzystać. Potencjał nowej technologii jest olbrzymi. Naukowcy z MIT obliczają, że 2-3% energii znajdującej się w skałach USA położonych na głębokości 3-10 kilometrów zapewniałoby rocznie o 2500 razy więcej energii niż potrzebują USA. Innymi słowy EGS może zapewnić całemu światu energię na najbliższe tysiąclecia. Bardzo istotny jest fakt, że energia ta dostępna jest przez 24 godziny na dobę w każdym punkcie globu. Nic więc dziwnego, że w Australii, USA, Niemczech czy Francji działają już prototypowe instalacje EGS. Technologia musiała spodobać się menedżerom Google'a, którzy postanowili dofinansować badania nad EGS. Firma AltaRock Energy otrzymała 6,25 miliona dolarów na budowę instalacji EGS, a do przedsiębiorstwa Potter Drilling Inc. trafiły 4 miliony, które będą przeznaczone na rozwój nowych technologii wierceń w głęboko położonych twardych skałach. Ponadto Google przyznało Southern Methodist University Geothermal Lab grant w wysokości niemal pół miliona dolarów na stworzenie geotermalnych map Ameryki. Poniżej można obejrzeć animację przedstawiającą działanie australijskiej instalacji EGS.

Naukowcy z Pacific Northwest National Laboratory opracowali nową metodę pozyskiwania energii ze źródeł geotermalnych o niskich temperaturach. Pozwala ona na uzyskanie znacznie większej ilości energii niż dotychczas. Celem PNNL jest stworzenie ekonomicznie opłacalnego sposobu wytwarzania czystej ekologicznie energii. Do końca bieżącego roku ma zostać uruchomiona prototypowa instalacja badawcza. Analizy techniczne i ekonomiczne przeprowadzone przez MIT wykazały, że udoskonalone systemy geotermalne mogą do 2050 roku dostarczać 10% energii zużywanej w USA. Pomysł naukowców z PNNL polega na wykorzystaniu właściwości opracowanego przez nich specjalnego płynu dwufazowego (zawierającego fazy płynną i gazową). Płyn ten jest w stanie szybko kurczyć się i rozszerzać. W prototypowej instalacji będzie on podgrzewany za pomocą ciepła z wody krążącej wśród umiarkowanie gorących podziemnych skał. Ruch płynu napędzi turbinę generującą elektryczność. Efektywność całego systemu jest podobna do efektywności tradycyjnego systemu wytwarzania energii z turbiny napędzanej parą. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu najnowszych zdobyczy nanotechnologii, które pozwoliły na wyprodukowanie bardzo wydajnych metalowo-organicznych przekaźników energii (MOHC - metal-organic heat carrier) i umieszczenie ich w płynie dwufazowym, przez co znacząco poprawiono jego właściwości termodynamiczne.