Pokrok pri ťažbe geotermálneho tepla sa môže dostaviť skôr, než by ste čakali. Inžinieri z Massachusettského technologického inštitútu prichádzajú s novým, úspornejším plánom.

Vnútorný zdroj, na ktorý nesmieme zabúdať

Geotermálna energia poháňa našu planétu už od nepamäti. Zemské vnútro neustále generuje teplo zo svojich útrob a je takmer nevyčerpateľným prírodným zdrojom. Ohrev týmto spôsobom využíva v domácnostiach a priemyselnom sektore viac než 80 krajín. O prvé priečky sa delí Island, Čína, Turecko, Japonsko a Maďarsko.

Z gejzírov sa takisto dokáže čerpať geotermálna energia. Vzhľadom na ich nestálosť sa odtiaľ teplo získava veľmi opatrne. zdroj: pexels.com

Zemské teplo dokážeme využiť aj na výrobu elektrickej energie. V súčasnosti sa najčastejšie používajú tri mechanizmy:

• Suchá para – Zo zásobníka prúdi para s teplotou nad 150 °C, ktorá poskytuje mechanickú silu potrebnú na otáčanie turbín, čím sa vyrába elektrina.
• Prudké vyparovanie – Voda s teplotou nad 180°C tečie alebo sa prečerpáva cez studne v zemi pod vlastným tlakom, kým sa nevytvorí para. Zvyšná voda a kondenzovaná para sa vstrekujú späť do zásobníka, aby získali teplo z okolia a mohli sa znova použiť.
• Organický Rankinov cyklus – inak nazývaný aj binárny cyklus. Voda v tomto prípade ohrieva pracovnú kvapalinu v hermeticky uzavretom sekundárnom kruhu. Vzniká para poháňajúca turbínu generátora, a tým vytvára elektrickú energiu.

Slovensko taktiež podniká kroky k zvýšenému využívaniu geotermálnej energie. Napriek tomu, že doteraz išlo hlavne o rekreačné účely, horúce pramene sa postupne dostali aj do energetického odvetvia. Minulý rok z Prešovského okresu prišla správa, že neďaleko krajského mesta vyrastie geotermálna elektráreň. Fungovať by mala práve na báze spomínaného Rankinovho cyklu.

Efektívnejšia ťažba

Napriek výhodám voči životnému prostrediu, ťažba geotermálnej energie sa stretáva s viacerými výzvami. Vylepšené elektrárne chcú z prírodnej sily vyťažiť čo najviac a vŕtaním rozširujú trhliny v zemskej kôre. Nanešťastie, práve kvôli tomu hrozí väčšie riziko vzniku zemetrasení. Mechanické vrtáky majú takisto určitú dobu životnosti. Je však možné, že by sa geotermálna energia dala získať aj inak?

INZERCIA

Odpoveď na tento problém možno nájsť u Paula Woskova. Výskumný inžinier pre MIT posledných 14 rokov vyvíjal účinnú metódu pre ekologickejšie elektrárne. Cieľom je roztaviť horninu pomocou röntgenových lúčov a efektívne transformovať zastarané elektrárne tak, aby spracovali čistú energiu.

Energetické lúče namiesto ťažkých strojov

Novým riešením by mohlo byť zariadenie vyžarujúce mikrovlny nazývané gyrotrón. Nejde o nový pojem, vo výskume sa používa už desaťročia. Prospešný je najmä pri ohreve materiálu počas pokusov jadrovej fúzie.

Ambiciózny plán naberie reálne kontúry vďaka spoločnosti Quaise, ktorá zastrešuje celý projekt. Firma od ministerstva energetiky získala potrebné financie, aby mohla vykonať testy podľa Woskovových zistení.

Systém čerpajúci geotermálnu energiu plánujú spustiť už v roku 2026. Vŕtacia plošina poháňaná gyrotrónom vytvorí prostredníctvom lúčov začiatočný vrt. Vďaka tomu sa uľahčí prístup ku geotermálemu teplu bez doterajšieho mechanizmu na hĺbenie.

Woskov aj zástupcovia Quaise pozerajú na budúcnosť optimisticky. „Keď vyriešime okamžité technické problémy prenosu čistého lúča a jeho prevádzky pri vysokej hustote energie bez poruchy, urýchli to záverečné práce,“ hovorí Paul Woskov.

Udržateľnosť sa týka aj elektrární

Tím Quaise, ktorý má byť dokončený do konca roka, chce vypariť dieru, ktorá je desaťkrát väčšia ako hĺbka Woskovových laboratórnych pokusov. Spoločnosť dúfa, že do štyroch rokov začne v terénnych testoch odparovať horninu a ťažiť energiu z pilotných geotermálnych vrtov s teplotou až 500 stupňov Celzia.

Dosiahnuť vyrábanie energie s minimálnymi emisiami je beh na dlhé trate, nie je to však nepredstaviteľná myšlienka. zdroj: pixabay.com

Keďže svet smeruje k znižovaniu emisií uhlíka, geotermálna energia v sebe ukrýva nákladovo efektívnu a nízkouhlíkovú výhodu. Ďalším cieľom je teda pozmeniť fungovanie elektrární, ktoré v súčasnosti produkujú pevný odpad. Ak sa použijú binárne geotermálne elektrárne, emisie pary a iných vedľajších produktov sa poznateľne znížia.

Zdroje: www.blog.greenlogy.com, www.erce.com, www.interestinengeneering.com

Zdroj titulnej fotografie: pexels.com