Углекислый газ способен революционизировать геотермальную энергетику

Пока перед нами лишь концепция, но уже в будущем году компания Heat Mining обещает построить первую опытную электростанцию, которая будет закачивать углекислый газ под землю не с затратами, а с прибылью.

Мартин Саар (Martin Saar) из Миннесотского университета (США) представил новый способ экономически целесообразного «захоронения» углекислого газа: предлагается закачивать его под землю вместо воды, которую сегодня использует «продвинутая» геотермальная энергетика.

Лучше всего это делать в подземных горизонтах, расположенных под водоносными слоями и находящихся глубже 2,5 км, где температура пород довольно высока, а неконтролируемый прорыв газа наверх исключён. В таких условиях он может эффективнее распространяться по пористым породам, нежели закачиваемая сверху вода. При этом, как говорят, можно не беспокоиться по поводу сейсмоопасности и не вспоминать (недобрым словом) гидроразрыв, свойственный «водным процедурам» с недрами.

Более того, моделирование всех параметров такой системы показало, что энергоотдача на единицу площади в ней возрастает не менее чем вдвое по сравнению… да, всё с той же водой.

p1_4.jpg Рис. 1. Схема получения электроэнергии при закачке углекислого газа под подземные водоносные горизонты (иллюстрация Heat Mining).

Другим «врождённым преимуществом» углекислотной геотермики учёный считает то, что нагретый газ сам будет подниматься к поверхности, а вот вода вовсе не всегда стремится делать это и зачастую, напротив, утекает вниз и в стороны по трещинам, которые сама же и создаёт при закачке, даже не доводя дело до фазы парообразования. Да и для извлечения пара приходится использовать мощные насосы, расходующие энергию, в то время как разогретая углекислота явно не нуждается в дополнительном «подталкивании» вверх.

Наконец, нагретый газ логичнее всего применять для вращения газовых турбин, в то время как водяной пар в геотермальной энергетике предсказуемо используется в паровых турбинах, кои не так эффективно преобразуют тепловую энергию в электричество.

По мнению г-на Саара, всё это позволит сделать геотермальную энергетику экономически оправданной даже в тех регионах, где сегодня о ней и не мечтают, и значительно повысить её энергетическую рентабельность (отдачу получаемой энергии на единицу затрачиваемой).

Что, слишком хорошо, чтобы быть правдой? Мы тоже не можем отделаться от этого ощущения при ознакомлении с концепцией. Всё это пока лишь итоги моделирования, основанного на физико-химических свойствах нагретых горных пород и самого газа, а также опытов по его закачке в нефтяные скважины для повышения их дебета. Эти поистине революционные результаты неплохо бы продемонстрировать на практике, для начала хотя бы в самых скромных масштабах.

Кроме того, уже сейчас просматриваются два практических возражения. В ряде регионов закачка газа под землю приведёт к тому, что с ним начнёт подниматься на поверхность и вода — разогреваемая и становящаяся паром. Сможет ли на такой смеси работать обычная газовая турбина? Вот и сам г-н изобретатель признаёт, что такая проблема возможна. Наконец, насколько широко распространены столь глубокие водоносные горизонты, которые необходимы для надёжного изолирования углекислоты под землёй? «Звучит хорошо, но где именно это можно реализовать? В какой-то одной точке? На 10% территории США? — вопрошает геолог. — Мы собираемся узнать это в ближайшие два года».

Заметим, что все выяснения будут вестись чуть ли не одновременно с внедрением нового метода: геолог Саар уже основал компанию Heat Mining, и та вознамерилась в 2014 году приступить к опытной реализации новой схемы ГеоЭС.

И вот ещё что… Любой, кто бывал на действующей ГеоЭС, знает: общее количество проходящего через неё за год теплоносителя вовсе не безумно велико. А вот углекислого газа в атмосферу человечество выбрасывает десятки миллиардов тонн, так что землянам пока просто некуда девать геотермальную энергетику, которая могла бы потребить такие выбросы. Оттого полностью снять их сокращение с повестки дня лишь этим элегантным методом вряд ли удастся.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.8 (12 votes)
Источник(и):

1. Technology Review

2. computerra.ru



pikoko аватар

хватит рыть землю гномы в пром масштабах, ведете ся как недоразвитые, лучше вон солнце ловите или волны лилейте, ветра никто не отменял, а они все что то качают сасут и т.д. какой моск таковы и действия что еще сказать.

Анубис аватар

Интересная идея. Большой вопрос, что получится на практике, но попробовать стоит.