ابتكار

الآبار الجوفية لاستخدام الصهارة

الآبار الجوفية لاستخدام الصهارة

مشكلة العثور على مصدر موثوق للطاقة هي موضوع تكهنت على نطاق واسع في الوقت الحاضر. هناك العديد من المنظورات أمام الطاقة الشمسية حيث توفر الشمس كميات هائلة من الطاقة لنظامها الكوكبي ، والتكنولوجيا البشرية قادرة على التقاط جزء صغير منها فقط. يعتبر الوقود الحيوي خيارًا آخر ، ولكنه يتطلب المزيد من الجهود لتنمية الثقافات ذات الإمكانات العالية للوقود.

[مصدر الصورة: ويكيميديا]

على الرغم من أن هذا الخيار معروف منذ عشرات السنين ، إلا أنه مهمل إلى حد ما من قبل المجتمع. يقع هذا الخيار أسفل أقدامنا مباشرة - نحن نسير ونعيش على الغلاف الخارجي للمفاعل النووي. أيسلندا دولة رائدة في استخدام طاقة الأرض. تقع الجزيرة على الخط حيث تلتقي صفيحتان تكتونيتان. هذا هو السبب في أن ¼ من الجزيرة هي منطقة بركانية نشطة وأن السكان المحليين أنشأوا محطات لتوليد الطاقة الحرارية الأرضية هناك.
ألهمت حادثتان العلماء لجمع الطاقة من الصهارة البركانية. حدث الأول في عام 1985 أثناء حفر بئر للطاقة الحرارية الأرضية في آيسلندا. ثم اندلع انفجار بخار عالي الضغط من الكل المحفور. وأوضح العلماء أن مسبار الحفر اخترق الجدار الصخري لخزان للمياه الجوفية. الماء المتراكم هناك كان محمومًا بسبب الصهارة الموجودة بالأسفل ، ولكن لم يكن هناك مساحة كافية لتحويل الماء إلى بخار وبقي سائلاً. يصل الماء إلى هذه "الحالة فوق الحرجة" عندما يصل الضغط إلى 222 بار ودرجة الحرارة 374 درجة مئوية على الأقل. إذا انخفض الضغط من كميته ، يتحول الماء إلى بخار ويبدأ في البحث عن السطح.
وقع الحادث الثاني في عام 2009 ، في أيسلندا مرة أخرى. ثم اصطدمت عمليات الحفر للبحث عن رواسب السوائل فوق الحرجة بجيب من الصهارة. تم إجراء الحفر بواسطة مشروع الحفر العميق الأيسلندي (IDDP)، وهو اتحاد لشركات الطاقة والعلماء ، بما في ذلك ويلفريد إلدرز، أستاذ فخري في جامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد. دمرت الصهارة أدواتهم ، لكن العلماء اكتشفوا أن تسخين الصهارة يمكن أن يحسن بشكل كبير كمية الطاقة الناتجة من بئر حرارية أرضية منتظمة. وفقًا للبروفيسور إلدر ، "هناك إمكانات طاقة هائلة ، أوامر من الحجم أكبر مما يمكن إنتاجه من أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية التقليدية عند 200 إلى 300 درجة مئوية ،"
ليست هناك حاجة للحفر المباشر في الصهارة لإنتاج الكهرباء. يمكن تسخين المياه بواسطة الصخور الموجودة بالقرب من الصهارة ، أو يمكن توليد البخار عن طريق حقن الماء من السطح. قام IDDP ببناء أول بئر فوق حرج للطاقة الحرارية الأرضية في عام 2011. تم بناء المنشأة فوق نهر الصهارة مباشرة وأثبتت فعاليتها من خلال توليد 35 ميجاوات من الكهرباء. تولد الآبار الحرارية الأرضية العادية ما بين 5 و 10 ميغاواط. لسوء الحظ ، توقف المنشأة عن العمل بسبب عطل فني بسبب الظروف القاسية التي عملت بها لأكثر من عامين.
هناك العديد من الصعوبات فيما يتعلق بهذا النوع من المولدات الكهربائية ، والظروف الحرارية القاسية ليست سوى واحدة منها. يعد البركان النشط شرطًا إلزاميًا لبناء بئر فوق الحرج ، وحتى إذا كان متاحًا ، فليس من السهل العثور على الصهارة المناسبة لهذا الغرض. ومع ذلك ، فإن إمكانات الفكرة كبيرة بما يكفي لتحفيز IDDP لإجراء مزيد من الأبحاث في أيسلندا ، كما تقوم اليابان ونيوزيلندا بتطوير الفكرة بمفردهما.

شاهد الفيديو: #الفديو التفصيلي #لحفر البئر الارتوازي يدويا (شهر نوفمبر 2020).