Intensywne ciepło pod powierzchnią Ziemi stanowi praktycznie niewyczerpane źródło niezawodnej, czystej energii. Można ją wykorzystać jako parę do napędzania turbin generatora lub bezpośrednio do systemów ciepłowniczych. Najłatwiej dostępna energia geotermalna na Ziemi znajduje się wszędzie tam, gdzie jest najbliżej powierzchni – zazwyczaj na obszarach niestabilnych geologicznie w pobliżu wulkanów i dużej aktywności sejsmicznej, które stanowią zaledwie około 3% powierzchni Ziemi. W przeciwnym razie, aby się do niej dostać, trzeba wiercić przez wiele kilometrów supertwardej skały.

Temperatury i ciśnienia związane z bardzo głębokim wierceniem mają tendencję do niszczenia nawet najwyższej jakości wierteł w krótkim czasie. Wymiana wiertła oznacza, że ​​trzeba wyciągnąć głowicę wiertniczą z wielu kilometrów pod ziemią, założyć nową, a następnie wprowadzić ją z powrotem do odwiertu. Ten proces zajmuje dużo czasu. W rezultacie energia geotermalna naprawdę wnosi znaczący wkład do sieci energetycznej tylko w miejscach takich jak Islandia, Salwador, Nowa Zelandia i w innych obszarach, gdzie jest dostępna na mniejszych głębokościach. W skali globalnej energia geotermalna dostarcza mniej niż 100 GWh rocznie do około 166,7 mln GWh światowych dostaw energii.

Słowacka firma GA Drilling chce, by ciepło geotermalne było znacznie tańsze, szybsze i łatwiej dostępne wszędzie tam, gdzie jest potrzebne. Firma opracowała dwie kluczowe technologie, które współpracują z istniejącą infrastrukturą i sprzętem wiertniczym. Pierwszym z nich jest chodzący system kotwicy: Anchorbit.

System Anchorbit umieszcza dwie sekcje kołnierza za wiertłem, z których każda ma wysuwane tłoki, które mogą wypychać i chwytać trzon otworu. Kiedy górny kołnierz chwyta otwór, dolny rozciąga się w dół, bliżej wiertła, a następnie wyskakuje z chwytających tłoków, umożliwiając górnemu kołnierzowi puszczenie i zsunięcie się, aby się z nim spotkać.

Te kołnierze kotwiące stabilizują wiertło, zapobiegając wibracjom występującym podczas obsługi obracającego się sprzętu wiertniczego na końcu wielu kilometrów kabla. Pozwalają również na dociśnięcie dodatkowego ciężaru. GA twierdzi, że system Anchorbit powinien nie tylko podwoić szybkość penetracji przez twardą skałę, ale także podwoić żywotność istniejących wierteł. Docelowa głębokość GA dla ciepła geotermalnego to więcej niż 10 km (6,2 mil) pod ziemią. Aby osiągnąć ten poziom, konieczna będzie druga kluczowa technologia firmy, Plasmabit.

System Plasmabit można ponownie podłączyć do standardowej platformy wiertniczej. Jest to pulsacyjny system wiercenia plazmowego, który wykorzystuje obracający się elektryczny palnik łukowy do wysadzania skały zjonizowanym gazem o temperaturze 6000°C. Zasadniczo jest to długodystansowa wersja rodzaju tunelowania palnikiem plazmowym, wykonywanego bliżej powierzchni.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Rynek

Energia geotermalna – bezemisyjna i perspektywiczna! Porozmawiajmy o niej!

Idea wykorzystania zasobów geotermalnych do celów ciepłowniczych w Polsce liczy sobie już blisko 40 lat – w 1981 r. na Podhalu ukończono wiercenie otworu – Bańska IG 1. Był to pierwszy otwór wiertniczy w Polsce, z którego wydobywana woda geotermalna posłużyła do ogrzewania budynków i innych instalacji w ramach uruchomionego na przełomie lat 80-tych i 90-tych XX w. Doświadczalnego Zakładu Geotermalnego PAN Bańska – Biały Dunajec. Kilka lat później założono Geotermię Podhalańską (obecnie PEC Geotermia Podhalańska S.A.), która do dzisiaj realizuje geotermalny projekt ciepłowniczy na Podhalu. Obiekty IGSMiE PAN służą m.in. różnorodnym pracom badawczo-rozwojowym z zakresu geotermii.

Ponieważ jest to wiertło bezkontaktowe, zasadniczo nigdy nie powinno być potrzeby jego wyciągania i wymiany. GA twierdzi, że wiertło stosunkowo łatwo pokonuje twardy granit do 10 km, schodząc znacznie głębiej niż standardowa platforma, i kauteryzując otwór. Na tej głębokości w większości obszarów można spodziewać się temperatur przekraczających 350°C (662°F), co sprawia, że ​​odwiert można wykorzystać jako elektrownię geotermalną.

By zejść znacznie głębiej, wymagana jest o wiele bardziej zaawansowana technologia. Spinoff MIT Quaise próbuje wiercić na dwukrotnie większą głębokość. Dotarcie na głębokość 20 km dałoby temperatury powyżej 500°C, znacznie powyżej punktu, w którym woda staje się płynem nadkrytycznym, a elektrownie wykorzystujące wodę podgrzaną w stanie nadkrytycznym powinny być w stanie wydobyć do 10 razy więcej energii z danej objętości.

GA przeprowadziło pierwszą „publiczną demonstrację” swojego systemu Anchorbit w centrum technologicznym Nabors w Houston.

– Przez kilka lat nasz zespół pracował niestrudzenie, aby zapewnić czystą, podstawową energię geotermalną w dowolnym miejscu na świecie – mówi dyrektor generalny i założyciel GA Drilling, Igor Kocis. – Jesteśmy zadowoleni, że zademonstrowaliśmy w prawdziwym odwiercie znaczne osiągnięcie: pomyślne wykorzystanie naszego pierwszego narzędzia Anchorbit, mającego zastosowanie w dzisiejszych projektach geotermalnych. Rozpoczynamy nową erę dla naszej firmy i całego sektora geotermalnego.

Źródło: GA Drilling