Superwiertło do głębokich odwiertów geotermalnych

Bardzo wysoka temperatura skał znajdujących się na dużej głębokości to źródło ogromnych ilości energii. Barierą jest na razie sposób jej pozyskiwania, ale naukowcy właśnie zrobili krok naprzód.

Naukowcy z amerykańskiego instytutu Sandia National Laboratory mają nadzieję, że przybliżyli się do uzyskiwania energii z gorących skał znajdujących się na dużych głębokościach. Wspólnie z firmą Atlas Copco skonstruowali urządzenie do głębokich odwiertów, wytrzymujące bardzo wysokie temperatury.

Efekt współpracy amerykańskich naukowców i szwedzkich inżynierów został jak dotąd przetestowany w warunkach laboratoryjnych. Prace nad urządzeniem trwały trzy lata. Najważniejszymi wyzwaniami były dobór materiałów samej końcówki wykonującej odwiert, jak też suchych smarów, zmniejszających tarcie mechanizmów i chłodzących je, wytrzymujących bardzo wysokie temperatury. - Skonstruowaliśmy narzędzie, które w bardzo wysokich temperaturach może wykonywać odwierty pięć, a być może nawet dziesięć razy szybciej od konwencjonalnych wierteł – powiedział Jiann Su z Sandia National Laboratory.

Geotermia

Bardzo wysoka temperatura skał znajdujących się na dużej głębokości to źródło gigantycznych ilości energii, które mogłyby być uzyskiwane i eksploatowane przez człowieka, ale jednocześnie podstawowa bariera technologiczna. Firmy i instytucje badawcze, które dążą do opracowania technologii pozyskiwania energii geotermalnej z gorących suchych skał największy problem mają z wykonaniem wystarczająco głębokich odwiertów, aby dostać się do źródła energii. Ze względu na temperaturę stosowane dotąd wiertła zawodziły z prozaicznego powodu – topiły się.

Zobacz też: Czysta energia z głębi Ziemi wciąż trudno dostępna

Prace naukowców i inżynierów z Sandia National Laboratory i Atlas Copco nad nowym urządzeniem zaczęły się od analizy, w której naukowcy i inżynierowie usiłowali odpowiedzieć na pytanie, czy w ogóle możliwe jest stworzenie urządzenia wytrzymującego wysokie temperatury dochodzące do 300 stopni Celsjusza, podczas gdy konwencjonalne wiertła pracują w temperaturach nie wyższych niż 160 stopni. Gdy uznali, że przynajmniej teoretycznie takie urządzenie można skonstruować, rozpoczęły się praca badawcze nad materiałami odpornymi na wysokie temperatury.

Badania nad wykorzystaniem energią gorących, suchych skał są prowadzone od początku lat 70-tych ubiegłego wieku. Pierwsza eksperymentalna instalacja została uruchomiona w 1974 roku w Fenton Hill w stanie Nowy Meksyk. Energia była czerpana ze skał o temperaturze 180 stopni Celsjusza znajdujących się na głębokości ponad 2,4 km. Od tamtego czasu testy podobnych technologii były przeprowadzane także w Australii, Niemczech, Wielkiej Brytanii i we Francji.

Prace badawcze nad wykorzystaniem energii gorących skał od lat w Stanach Zjednoczonych prowadzą Polacy profesorowie Piotr Moncarz i Bohdan Żakiewicz. Ten ostatni ma na swoim koncie patenty na proces pozyskiwania energii z gorących skał oraz na ciecz, która tym procesie, w zamkniętym obiegu ma być wykorzystywana jako nośnik ciepła.

Zobacz też: Rząd będzie szukał wód geotermalnych pod Polską

AB

© Artykuł jest chroniony prawem autorskim. Wykorzystanie tylko pod warunkiem podania linkującego źródła.