Innovation

Geothermische Brunnen zur Nutzung von Magma

Geothermische Brunnen zur Nutzung von Magma

Das Problem, eine zuverlässige Energiequelle zu finden, ist ein Thema, über das heutzutage viel spekuliert wird. Vor der Sonnenenergie gibt es viele Perspektiven, da die Sonne ihrem Planetensystem enorme Mengen an Energie liefert und die menschliche Technologie nur einen kleinen Teil davon erfassen kann. Biokraftstoffe sind eine weitere Option, erfordern jedoch mehr Anstrengungen für den Anbau von Kulturen mit hohem Kraftstoffpotenzial.

[Bildquelle: Wikimedia]

Obwohl diese Option vor zehn Jahren bekannt war, wird sie von der Gesellschaft etwas vernachlässigt. Diese Option befindet sich direkt unter unseren Füßen - wir gehen und leben auf der Außenhülle eines Kernreaktors. Island ist ein Pionierland bei der Nutzung der Erdenergie. Die Insel liegt genau an der Linie, an der sich zwei tektonische Platten treffen. Aus diesem Grund ist ¼ der Insel eine aktive Vulkanzone, und die Menschen vor Ort haben dort Geothermiekraftwerke errichtet.
Einige Unfälle haben die Wissenschaftler dazu inspiriert, Energie aus vulkanischem Magma zu gewinnen. Das erste ereignete sich 1985 beim Graben nach geothermischen Brunnen in Island. Dann brach ein Hochdruckdampfstoß aus dem gebohrten Ganzen aus. Wissenschaftler erklärten, dass die Bohrsonde die Felswand eines unterirdischen Wasserreservoirs durchbohrte. Das dort angesammelte Wasser wurde durch das darunter liegende Magma überhitzt, aber es war nicht genügend Platz vorhanden, um das Wasser in Dampf umzuwandeln, und es blieb flüssig. Wasser erreicht einen solchen „überkritischen Zustand“, wenn der Druck 222 bar erreicht und die Temperatur mindestens 374 ° C beträgt. Wenn der Druck abnimmt, verwandelt sich das Wasser in Dampf und beginnt, nach der Oberfläche zu suchen.
Der zweite Unfall ereignete sich 2009 erneut in Island. Dann trafen Bohrungen zum Durchsuchen solcher überkritischer Flüssigkeitsablagerungen auf eine Magmatasche. Bohrungen wurden von gehalten Isländisches Tiefbohrprojekt (IDDP), eine Vereinigung von Energieunternehmen und Wissenschaftlern, darunter Wilfred Elders, emeritierter Professor an der Universität von Kalifornien, Riverside. Das Magma zerstörte ihre Werkzeuge, aber die Wissenschaftler entdeckten, dass die Erwärmung des Magmas die Energiemenge, die aus einem regulären geothermischen Brunnen gewonnen wird, erheblich verbessern kann. Professor Elder zufolge „gibt es ein enormes Energiepotential, das um Größenordnungen größer ist, als es mit herkömmlichen geothermischen Systemen bei 200 bis 300 ° C erzeugt werden kann.“
Es ist nicht erforderlich, direkt in das Magma zu bohren, um Strom zu erzeugen. Wasser könnte durch in der Nähe des Magmas liegendes Gestein erwärmt werden, oder Dampf könnte durch Einspritzen von Wasser von der Oberfläche erzeugt werden. IDDP baute 2011 den ersten überkritischen geothermischen Brunnen. Die Anlage wurde direkt über dem Magma-Fluss gebaut und bewies ihre Wirksamkeit durch die Erzeugung von 35 MW Strom. Regelmäßige geothermische Brunnen erzeugen zwischen 5 und 10 MW. Leider funktionierte die Anlage aufgrund eines technischen Defekts aufgrund der extremen Bedingungen, unter denen sie über zwei Jahre arbeitete, nicht mehr.
Es gibt viele Schwierigkeiten bei solchen elektrischen Generatoren, und die extremen thermischen Bedingungen sind nur eine davon. Ein aktiver Vulkan ist eine obligatorische Voraussetzung für den Bau eines überkritischen Brunnens, und selbst wenn er verfügbar ist, ist es keine leichte Aufgabe, für diesen Zweck geeignetes Magma zu finden. Das Potenzial der Idee ist jedoch groß genug, um die IDDP für weitere Forschungen in Island anzuregen, und auch Japan und Neuseeland entwickeln die Idee selbst.


Schau das Video: Virtueller Rundgang durch das Geothermiekraftwerk Unterhaching (November 2021).