Kereső toggle

Fűtsünk vulkánnal!

Izland élen jár a geotermikus energiák hasznosításában

Továbbítás emailben
Cikk nyomtatása

Izland, amelyet a tűz és jég birodalmaként is szokás emlegetni, már évtizedek óta a geotermikus energia egyik legnagyobb felhasználója. A CNBC riportja szerint azonban most rátesznek egy lapáttal: a vulkanikus energia hatékony kiaknázásával is kacérkodnak.

A Reykjanes-félsziget már régóta nagy haszonélvezője a helyi természeti adottságoknak. A lenyűgöző tájak – többek között négy vulkán – rengeteg utazót vonzanak, továbbá a geotermikus fűtésű fürdőmedencék is nagyon jó alapot jelentenek a helyi vendéglátóipar számára. A rendelkezésre álló természeti kincsek gazdasági előnyét ezen felül erőteljesen megnöveli, hogy a régió energiaellátását is ennek segítségével biztosítják. A tizenkettő, egyenként 300 Celsius-fokos gőzt szolgáltató geotermikus kút két turbinája összesen 100 megawatt energiát szolgáltat a környéknek, ami sok tízezer háztartás energiaigényét fedezi. Az ehhez hasonló erőművek olyan gazdaságosság elérését teszik lehetővé, ami példaként állítja Izlandot a szénhidrogének által dominált világ elé: az ország gyakorlatilag a teljes áramfelhasználását megújuló energiaforrásból biztosítja, és ennek negyede kizárólag geotermikus forrásból származik.

Hagyományos technológiával (amely a ’70-es évek környékén alakult ki) azonban ennyit lehet elérni és nem többet. Most viszont – amennyiben egy izlandi kutatókból és energiaipari vállalatokból álló konzorcium terve sikerrel jár – a félsziget hamarosan a geotermikus energiaforradalom úttörője lesz. Elképzeléseik szerint már idén megkezdődhetnek azok a fúrások, amelyekkel geotermikus kutat vájnak a régió több kilométer mélyen fekvő óriási vulkanikus rétegébe, annak reményében, hogy a szuperforró gőzből – sőt, akár magukból a megolvadt kőzetekből is – energiát nyerhessenek ki. Az új kút 4-5 kilométer közötti mélységbe nyúlik majd le annak reményében, hogy így közvetlenül becsatlakozhat az úgynevezett „szuperkritikus” víztartalékokba – olyan folyadékokba, amelyek a nagy hőmérséklet és a hatalmas nyomás miatt egy köztes halmazállapotban vannak a gáz és a folyadék között. A tiszta víz például közel 320 Celsius-fokos hőmérsékleten és 221 bar nyomáson éri el ezt a „szuperkritikus” állapotot. Ez azt jelenti, hogy egyrészt a magmatartalékokhoz nagyon közel kell lefúrni ahhoz, hogy ez a hőmérséklet és nyomás rendelkezésre álljon, másrészt pedig ki kell találni, hogy a mérnökök hogyan tudják majd kezelni azt az anyagot, amit ott találnak. Ha a jelen projekt (röviden IDDP) kutatói ki tudják fejleszteni azokat a technikákat, amivel a szuperkritikus állapotban lévő anyagokat (vagy akár magát a szuperforró magmát) geotermikus energiarendszerek számára felhasználható formába tudják önteni, akkor az átlagos geotermikus telepek energia-kibocsátásának akár a tízszeresét is el lehet érni. Ez jelentősen javítaná az iparág gazdaságossági mutatóit, ám ehhez – szó szerint – meg kell tanulniuk a „tűzzel játszani”.

Néhány éve, a legelső „kísérleti” kút (az IDDP-1) fúrása során, amely a Krafla nevű vulkán belsejében történt, körülbelül 2 kilométeres mélységben váratlanul 870 Celsius-fokos magmába ütköztek. Azzal, hogy sikerült a vulkán gyomrába belefúrni, az így keletkezett gőz mért hőmérsékletével világrekordot állítottak fel. „Rájöttünk, hogy a világ legforróbb kútját sikerült létrehoznunk” – mondta a CNBC-nek Wilfred Elders, a Kaliforniai Egyetem tanára és az IDDP egyik vezető tudósa. A kutatóknak eleinte fogalmuk sem volt arról, hogy mit tudnak kezdeni ezzel a szuperforró magmával, amely a csöveken keresztül felbugyogott. Így ezen a ponton a kút bezárása is felmerült. Végül a bezárás helyett a folytatás mellett döntöttek: egy speciális acéltokot illesztettek a kútba, a cső legvégét pedig a lehető legközelebb hagyták a magmához. Ennek következtében a hő lassan növekedett a furatban, és végül szuperforró gőz jött ki a kútból – méghozzá két éven keresztül. Ez alatt az idő alatt a Krafla- erőmű 60 megawattos teljesítményének több mint felét ez a forrás szolgáltatta.

Amennyiben a most tervezett IDDP-2-es Reykjanes-i kútnak sikerül beletalálnia egy hasonló, szuperkritikus folyadékba, akkor a kutatók reményei szerint egy fenntartható működésű kútfej kialakítására is van esély. Ez aztán lehetővé tenné számukra, hogy további anyagokkal és technológiákkal kísérletezzenek. Céljuk, hogy minél magasabb hozammal kecsegtető geotermikus rendszert hozzanak létre, amelyet aztán a világ bármely pontján telepíteni tudnak, ahol megvannak erre az adottságok.

Jelenleg pedig úgy fest, hogy ilyen, kiaknázatlan geotermikus forrásokkal rendelkező helyből nagyon sok van a Földön. Izland egyedülállónak vélt geotermikus adottságai valójában egyáltalán nem unikálisak: Kelet-Afrika, Olaszország, Óceánia országai és Új-Zéland egyaránt gazdag geotermikus tartalékokkal rendelkezik. Az Egyesült Államokban is bőven akadnak olyan területek, ahol a földfelszíntől néhány ezer méterre 350 Celsius-fokot is meghaladó hőforrások vannak. „A geotermikus energia világszerte felfutóban van” – véli Benjamin Matek, az amerikai székhelyű Geotermikus Energia Hatóság (GEA) projektvezetője. „Ha egy pillantást vetünk Indonéziára, a Fülöp-szigetekre és Kenyára, akkor azt látjuk, hogy várhatóan havonta egy új erőművet húznak majd fel” – magyarázta a CNBC-nek. Azok az országok, amelyek vulkanikus zónák közelében helyezkednek el, bámulatos ütemben telepítenek geotermikus erőműveket. A GEA felmérése alapján jelenleg 76 ország közel 700 ilyen projektje van éppen folyamatban. Ma az Egyesült Államok számít az egyik legnagyobb geotermikusenergia-termelőnek, főleg Nevada, Kalifornia, Utah és Oregon államok révén. Ugyanakkor az ebből a forrásból származó energiamennyiség a teljes „energiakosárnak” csupán a fél százalékát teszi ki.

A geotermikus energia gazdasági életképessége azonban vitatható. Bár gyakran állami támogatással próbálják segíteni, a fúrás és kitermelés magas kezdeti költségei az olaj- és földgázkitermeléssel szemben versenyképtelenné teszik. A GEA megjegyzi, hogy bár a projekt nagyságától függően változhatnak a költségek, egy 20 megawattos erőműnek az átlagos költsége 30 millió dollárra rúg. Vannak azonban más, vélt és valós kockázatok is. Egy Bázel közeli, svájci geotermikus projekt során 2006-ban úgy vélték, hogy annak hatására következett be egy 3,4-es erősségű földrengés, hogy a fúrás egy törésvonalba hatolt. Bár a geológusok erről másképp vélekednek, a magma-kamrába való fúrás ötlete az emberek között félelmeket keltett, és sokan attól tartanak, hogy előbb-utóbb vulkánkitörésekhez fog vezetni. Mindezekkel szemben azonban az olcsó és megújuló energia vonzereje az eddigi tapasztalatok alapján elnyomni látszik ezeket az aggodalmakat. Összességében viszont a magas kezdeti költségek, a drága hozzáférés és a viszonylag alacsony teljesítmény, de annál nagyobb balesetveszély miatt ezeknek az erőműveknek a telepítése jelenleg erősen hátráltatott.

De ez az a pont, ahol az IDDP-2 a legnagyobb változást hozhatja. Az Elders professzorhoz hasonló kutatók úgy gondolják, hogy a szuperkritikus folyadékok – vagy akár az olvadt magma – kihasználásával egy új szintre lehetne juttatni a földből nyerhető energiamennyiség kitermelését, amely gazdasági szempontból is sokkal vonzóbbá tudna válni. „Amennyiben ezek a fúrások sikeresek lesznek, akkor Izland teljes energiatérképe drámaian megváltozhat, és ez nagy hatással lehet Észak-Európa energiautánpótlására is” – fogalmazott Elders a CNBC-nek. (Az izlandi mérnökök már néhány évvel ezelőtt kidolgozták a mélytengeri vezetőkábelek koncepcióját, amivel Skócia és akár Skandinávia felé is el tudnák juttatni a kinyert energiát, amellyel Izland geotermikus energiaexportőrré tudna válni.)

Persze az is elképzelhető, hogy az IDDP-2-es kút is be fog fuccsolni, ahogyan az elődje, vagy egyáltalán nem is sikerül szuperkritikus folyadékra bukkanni. Mindenesetre Elders professzor eltökélt abban, hogy az IDDP – még a belátható jövőben – képes lesz arra, hogy ezt a vulkanikus energiát könnyen felhasználhatóvá tegye.

 „A következő évtizeden belül már több szuperkritikus kúttal fogunk rendelkezni, és úgy gondolom, hogy ez fel fogja kelteni az iparág figyelmét és létre fog jönni több szárazföldi és talán óceáni kút is, amellyel az óceánközepi gerincekben rejlő forrásokat tudjuk majd kihasználni” – tette hozzá magabiztosan.

Olvasson tovább: