Šta je zajedničko površini Sunca i središtu Zemlje? Temperature koje vladaju na ova dva mesta približne su jedna drugoj, u unutrašnjem jezgru Zemlje ona varira od oko 4400 °C do oko 6000 °C, dok je na površini Sunca, takozvanoj fotosferi, temperatura oko 5500 °C.
Sa fotosfere Sunca stižu nam toplota i svetlost, obnovljiv izvor energije koji čovek poslednjih godina sve više koristi u borbi sa klimatskim promenama, sve sa ciljem napuštanja fosilnih goriva.
Međutim, Sunce ne sija uvek, kao što i vetar ne duva stalno istom jačinom i zato ovi varijabilni obnovljivi izvori, iako u velikoj ekspanziji, ne mogu u potpunosti podmiriti naše potrebe za energijom.
Geotermalna energija je obnovljiva, ne emituje gasove sa efektom staklene bašte, praktično je neograničena, ali i neprestana, jer ne zavisi od spoljašnjih uslova. Kao takva ona je idealna za baznu proizvodnju električne energije, ali zbog brojnih izazova ova vrsta energije je poslednjih godina ispala iz fokusa javnosti, međutim to bi ubrzo moglo da se promeni.
Kanadska startap kompanija, Eavor, koja je nedavno prikupila 40 miliona dolara investicija, razvila je inovativan način upotrebe ovog obnovljivog izvora energije, uz pomoć koga se nada da će do 2030. godine generisati dovoljno električne energije za napajanje 10 miliona domaćinstava.
Do kraja decenije, Eavor planira da obezbedi električnu energiju u uslovima uobičajne potražnje, ali i onda kada je potražnja na maksimumu, za manje od 50 dolara po megavat satu bilo gde u svetu, čime bi ova tehnologija postala cenovno konkurentna dobijanju struje iz uglja i prirodnog gasa.
Od središta Zemlje do električne mreže
Iako se jezgro nalazi na oko 2900 kilometara ispod Zemljine površine, čak i par kilometara ispod nje temperatura može biti i preko 250 °C. Naime, sa bušenjem Zemljine kore, sa svakim kilometrom, temperatura raste u proseku za oko 30°C, a u vulkanskim područjima i za 60°C ili više.
Na dubinama od 3 do 5 kilometara, koliko su u nekim slučajevima duoboke naftne bušotine, temperatura raste i do nekoliko stotina stepeni Celzijusa. Na tako visokoj temperaturi voda momentalno prelazi u gasovito stanje, a vodena para se može iskoristiti kao radni medijum za pokretanje turbina koje proizvode električnu energiju.
Postavljanje zatvorene petlje kroz koju prolazi voda, ili druga tečnost sličnih karakteristika, koja bi putovala kroz cev na dubinu od 3 do 5 kilometara ispod Zemljine površine, a zatim se kretala nekoliko kilometara horizontalno, pa natrag na površinu, jeste suština koncepta koji nam donosi startap Eavor.
KLIMA101 NEDELJNI NEWSLETTER
Samoodrživ koncept
Na ovaj način, ne samo da se neprekidno generiše električna energija, već sam sistem petlje zahteva vrlo malu količinu energije za svoj rad, zahvljujući termodinamici. Budući da je hladna voda gušća od tople, ona efektivno potiskuje toplu vodu ka površini. Bez potrebe za pumpom, u petlji pod pritiskom, hladna voda se neprestano zagreva ispod Zemljine površine, a na površini se pomoću toplote vodene pare pokreću turbine i proizvodi električna energija.
Brzina ovog ciklusa može se korigovati menjanjem pritiska unutar petlje pomoću ventila koji se nalazi na površini, čime se može smanjiti ili ubrzati proizvodnja električne energije i njeno slanje u električnu mrežu. Ovo praktično znači da Eavor sistem može da podešava proizvodnju struje na osnovu potražnje, kako u uslovima uobičajene, tako i povećane.
U pilot projektu pod nazivom Eavor-Lite, koji je operativan od decembra 2019. u kanadskoj pokrajini Alberti, ova kompanija dokazala je da je ovakav koncept ostvariv.
Iz kompanije Eavor kažu svoje rešenje da mogu da skaliraju i da prave elektrane različite snage, od onih manjih koje imaju kapacitet od nekoliko megavata, do većih, snage više gigavata.
Korišćenje tehnologije koju je razvila naftna industrija
Iz Eavor-a tvrde i da mogu da izgrade ovakav tip petlje koja za svoj rad ne zahteva dodatnu energiju pored one koja dolazi iz središta Zemlje, bilo gde u svetu, obezbeđujući praktično neiscrpan izvor energije iz naše planete, po cenama koje bi bile konkurentne na tržištu, a sve to uz pomoć novih tehnologija bušenja koje su nedavno razvile naftna i gasna industrija.
Horizontalno bušenje koje je potrebno za uspostavljanje ovog sistema primenjuje se već dugi niz godina, međutim pre samo pet ili deset godina primena Eavor ideje ne bi bila moguća. Naftna i industrija gasa poboljšale su kontrolisanje pravca bušenja, ali verovatno još i važnije, oborile cenu i ubrzale sam proces. Na primer, kada se tek počelo sa ekstrahovanjem prirodnog gasa iz škriljačkih formacija, prva bušenja trajala su i po 3 meseca, dok sada traju osam dana.
Ovaj napredak je zapravo omogućio osnivačima Eavor-a, ali i drugih kompanija da počnu ponovo da razmišljaju o potencijalima geotermalne energije koja je pomalo ispala iz fokusa kada je u pitanju energetska tranzicija.
Jedna Evaor petlja ima izlaznu snagu od 3 do 8 megavata, a ovaj startap ima i ideju da napravi svojevrsni radijator pod zemljom, povezujući više horizontalnih bušotina jednu sa drugom, povećavajući izlaznu snagu.
Prednosti i izazovi
Svakako se kao prva prednost ovakvog načina dobijanja energije izdvaja nepostojanje emisija gasova sa efektom staklene bašte i generalno zagađivača životne sredine. Dodatno, zalihe energije su praktično neograničene, a površinski prostor koji zauzima jedna geotermalna elektrana je dosta manji u poređenju sa drugim elektranama koje koriste obnovljive izvore.
Pored toga što je geotermalna energija nepresušna, ona je i neprekidna, ne zavisi od spoljašnih uticaja, za razliku od hidroelektrana koje zavise od količine vode na raspolaganju, vetroelektrana koje zavise od prisustva i brzine vetra, ili solarnih farmi, koje ne mogu da rade noću i zavise od meteoroloških prilika.
Ipak, pored svih očiglednih prednosti i inovacija koje pospešuju proces dobijanja energije iz Zemljinog jezgra, da bi Eavor tehnologija zaživela na globalnom nivou, mora da pređe još neke prepreke, a glavne su one finansijske prirode. U ovom trenutku proizvodnja energije na ovaj način još je preskupa, te će u narednom periodu biti ključno da li će kroz proces učenja inženjeri iz Eavor-a uspeti da smanje postojeće troškove.
Dok se tehnologija dovoljno ne razvije i proširi, Eavor-u je potrebna podrška donosioca odluka i investitora, a da potencijal nesumnjivo postoji, svedoči i gorepomenuta investicija od 40 miliona dolara.
Photo: Eavor.com
