مهندسی هسته ای ایران: انرژی گرمایشی هسته زمین سرانجام به کنترل درآمد!

اگرچه استفاده از انرژی گرمایشی هسته زمین ایده چندان جدیدی نیست حتی برخی کشور‌ها به طور محدود در حال بهره برداری از آن هستند، اما یک شرکت پیشرو در تولید انرژی اخیراً روش نوینی را در پیش گرفته که می‌تواند استفاده از این انرژی را در سطح گسترده‌ای ممکن سازد.

سال هاست که ایده استفاده از انرژی گرمایشی زمین برای تولید برق به عنوان یک منبع پاک و بی پایان مورد توجه قرار گرفته و حتی در برخی کشور‌های بهره برداری‌ها محدودی نیز صورت گرفته، اما دشواری‌های دسترسی به این منبع سبب شده تا چنین منبع انرژی عملاً در چرخه زندگی ما حضور نداشته باشد. با این همه، یک شرکت پیشرو در زمینه تولید انرژی اکنون روش ابتکاری را در پیش گرفته تا به سادگی بتواند به قسمت‌ها عمیق تری از زمین دسترسی یابد و به این ترتیب به شکل ساده تری از انرژی گرمایشی زمین بهره برداری کند.

یک شرکت انرژی پیشرو به نام Quaise که در سال ۲۰۲۰ راه اندازی شده، اخیراً توجهات جدیدی را به دلیل هدف جسورانه خود برای فرو رفتن در پوسته زمین، به خود جلب کرده است. در واقع آنچه این شرکت را در مرکز این توجه قرار داده، روش نوینی است که آن را قادر می‌سازد تا به اعماقی از زمین دست یابد که تاکنون هیچ کس قادر به رسیدن به آن نبود. این شرکت اکنون در دور اول جذب سرمایه گذاری برای آزمایش اولین فاز برنامه خود، بیش از ۶۳ میلیون دلار سرمایه جذب کرده است. شروعی قابل احترام که می‌تواند به طور بالقوه انرژی زمین گرمایی را برای جمعیت بیشتری در سراسر جهان در دسترس قرار دهد.

واقعیت این است که انرژی زمین گرمایی به یک منبع تجدیدپذیر فراموش شده تبدیل شده است. با وجود تسلط روزافزون ما بر خورشید و باد به عنوان منابع بازار انرژی سبز، متأسفانه در سمت دیگر، تلاش‌ها برای بهره برداری از مخزن عظیم گرما در اعماق زیر پای ما به شکل قابل توجهی عقب مانده است. البته دلیل این عقب افتادگی نیز چندان پیچیده نیست؛ همه ما می‌دانیم که بهره گیری از انرژی زمین گرمایی هم به دلیل پاک بودن و هم به دلیل بی حدو حصر بودن آن می‌تواند بسیاری از مشکلات تأمین انرژی ما را حل کند، اما متأسفانه نقاط کمی در جهان وجود دارد که سنگ‌های بسیار داغ به سطح پوسته زمین نزدیک باشد. به عبارت دیگر، نقاط داغ درون زمین که ما قادر به رسیدن به آن‌ها از طریق حفر چاه باشیم بسیار اندک هستند و بسیاری از آن‌ها به طور معمول در نقاط عمیق‌تر زمین وجود دارند که با تکنولوژی کنونی دستری به آن‌ها تقریباً غیر ممکن است.

با این همه شرکت Quaise با طرح یک ایده جدید قصد دارد تا این غیر ممکن را ممکن سازد. ایده این شرکت برای نزدیک‌تر شدن به مرکز زمین، ترکیب روش‌های متعارف حفاری با یک چراغ ویژه با توان مگاوات است که از نوعی فناوری الهام گرفته که می‌تواند بهره گیری از انرژی همجوشی هسته‌ای را ممکن کند. در واقع، این شرکت قصد دارد با روش جدید، اما نچندان پیچیده خود، قصد دارد اعماقی از زمین را در دسترس ما قرار دهد که تاکنون بشر بدان دست نیافته بود. تا به امروز بهترین تلاش ما برای فرو رفتن در پوسته این سیاره در حدود ۱۲.۳ کیلومتر (۷.۶ مایل) به پایان رسیده است. اگرچه چاه فوق عمیق Kola و سایر موارد مشابه آن ممکن است با این میزان به آخرین حد مجاز خود رسیده باشند، با این وجود نمی‌توان آن‌ها را «شاهکار‌های مهندسی شگفت انگیز» ندانست.

رسیدن به چنین اعماقی در دل زمین بی شک قابل احترام است، ولی باید دانست که برای دسترسی با انرژی زمین گرمایی، هنوز باید بیشتر به درون زمین فرو برویم. برای پیشبرد بیشتر، باید راه‌هایی پیدا کنیم تا مواد فشرده شده توسط ده‌ها کیلومتر سنگ بالای سر را خرد کنیم و سپس آن‌ها را دوباره به سطح برسانیم. ابزار‌های حفاری همچنان باید بتوانند سنگ را در دمای بیش از ۱۸۰ درجه سانتیگراد (۳۵۶ درجه فارنهایت) آسیاب کنند. چگونگی چرخاندن مته‌ها در چنین مسافت طولانی نیز نیاز به راه حل‌های هوشمندانه دارد. اینجاست که شرکت Quaise با یک راه حل ساده وارد می‌شود و آن «حفاری کمتر و سوزاندن بیشتر است.»

راه حل Quaise که از تحقیقات گداخت هسته‌ای در مرکز علوم و فیوژن پلاسما MIT متولد شده است، استفاده از امواج میلی متری تابش الکترومغناطیسی است که اتم‌ها را مجبور به ذوب شدن با هم می‌کند. دستگاه‌هایی به نام ژیروترون می‌توانند پرتو‌های پیوسته تابش الکترومغناطیسی را با تکان دادن سریع الکترون‌ها در داخل میدان‌های مغناطیسی، به‌طور مؤثری یک روش حفاری نوین ایجاد کنند؛ بنابراین شرکت Quaise انتظار دارد که با اتصال یک ژیروترون با توان مگاواتی به جدیدترین ابزار‌های حفاری، بتواند در عرض چند ماه از میان سخت‌ترین و داغ‌ترین سنگ‌ها تا اعماق ۲۰ کیلومتری (۱۲.۴ مایلی) عبور کند.

در این اعماق، گرمای سنگ‌های اطراف می‌تواند به دمای حدود ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد برسد. این دما برای تبدیل هر آب مایعی که در آنجا پمپ می‌شود به حالت فوق بخار مانند که برای تولید الکتریسیته عالی است، کافی است. شرکت Quaise با استفاده از سرمایه اولیه و سرمایه‌گذاری خود پیش‌بینی می‌کند ظرف دو سال آینده دستگاه‌های قابل استقرار در میدان‌های مورد نظر نصب کند و اگر همه چیز خوب پیش برود، می‌توان تا سال ۲۰۲۶ یک سیستم فعال تولید برق زمین گرمایی را عملیاتی کرد. این شرکت همچنین امیدوار است که تا سال ۲۰۲۸ بتواند تمام نیروگاه‌های قدیمی سوخت زغال سنگ را تصاحب کند و آن‌ها را به تاسیساتی با انرژی بخار تبدیل کند.

دانشمندان معتقدند حتی بدون این فناوری، تقریباً ۸.۳ درصد از انرژی جهان می‌تواند از یک منبع زمین گرمایی تأمین شود که حدود ۱۷ درصد از جمعیت جهان را پوشش می‌دهد. در حال حاضر نزدیک به ۴۰ کشور می‌توانند به طور کامل به انرژی زمین گرمایی تکیه کنند. با این حال در حال حاضر، کمتر از نیم درصد از برق جهان از گرمای زیر پای ما تامین می‌شود. برای اینکه تا سال ۲۰۵۰ به برنامه انتشار صفر دی اکسید کربن برسیم، انرژی زمین گرمایی باید هر سال حدود ۱۳ درصد رشد کند، اما در عمل این توسعه تنها کسری از این درصد است. آنچه مسلم است این است که زمان کاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای و محدود کردن گرمایش جهانی برای فرار از یک فاجعه بزرگ، رو به اتمام است. ما در حال رسیدن به اعماق زمین هستیم، پس شاید زمان آن رسیده است که کمی عمیق‌تر برویم.

منبع: sciencealert

انتهای پیام

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دکمه بازگشت به بالا