Geotermisk uden jordskælv

En startup i Connecticut siger, at den har en måde at forbedre rækkevidden af ​​forbedret geotermisk energi uden de økonomiske eller geologiske risici forbundet med sådanne projekter.

Forbedrede geotermiske systemer (EGS) repræsenterer en lovende kilde til ren energiproduktion i geografier, der mangler den ideelle kombination af underjordisk varme, vand og stenpermeabilitet, der er nødvendig for konventionel geotermisk energi. Men med EGS skal udviklere typisk konstruere de forhold, de kræver, og dette involverer frakturering af fast bjergart ved at pumpe væsker ind i brønde ved højt tryk, en tilgang, der har rejst bekymringer om potentialet til at udløse jordskælv og forurene grundvandsmagasiner.

Problemet, kaldet induceret seismicitet, førte til annulleringen i 2009 af en projekt i Basel, Schweiz , efter at højtryksfrakturering af sten omkring brønden forårsagede hundredvis af seismiske hændelser, nogle store nok til at beskadige ejendom. I Nordamerika, EGS-udvikler AltaRock energi er blevet fanget i en lignende kontrovers.

Du kan få seismiske hændelser med enhver form for frakturering, sagde Herbert Einstein , professor i bjergmekanik i MITs afdeling for civil- og miljøteknik. Hvis du gør det tæt på en by, er det et problem.

GTerm , grundlagt i 2008, siger, at det er kommet med en tilgang, der ikke kræver nogen frakturering eller vandkøling. Den bruger en slags solid-state varmeveksler - hvad virksomheden kalder en heat nest - i bunden af ​​brønde. Reden trækker varme væk fra den omgivende sten mere effektivt ved hjælp af en stærkt ledende fugemasse, der omslutter varmeveksleren.

For at generere strøm bevæger væske sig langs brønden i et lukket kredsløb og fører varmen fra reden tilbage til overfladen, hvor en sekundær væske i et separat lukket kredsløb omdannes til gas for at drive en el-genererende turbine. For yderligere at forbedre varmegenvindingen og øge effektudgangen kan tynde borehuller, der er omkring 100 fod lange og foret med varmeledende materiale, bores fra den lodrette hovedbrønd. Vi er dybest set en varmepumpe på steroider, siger Michael Parrella, CEO og grundlægger af GTherm.

Virksomheden har gennemført 3-D-modellering og laver tidlig validering og kommerciel gennemførlighedstest med Electric Power Research Institute (EPRI). Demonstrationsprojekter kunne begynde allerede i 2012.

Luis Cerezo, en teknisk leder inden for EPRIs program for vedvarende energi, siger, at der er et betydeligt potentiale for at bruge GTherms enkeltbrøndsdesign i områder, der har været ude af grænser for geotermisk udvikling. Vi ser på dybder på omkring fem kilometer med temperaturer nede i hullet på mellem 250 °F og 300 °F, siger Cerezo. Med dette sigter vi mod at producere et megawatt net fra hver brønd.

Én megawatt er ikke meget, men GTherm forestiller sig en mere distribueret og skalerbar model for geotermisk produktion - fra installationer på få megawatt til store klynger af brønde på i alt hundreder af megawatt.

Tusindvis af udtømte olie- og gasbrønde i hele USA og Canada er de bedste kandidater til udvikling, siger Parrella. Temperaturdata er allerede kendt på disse områder, hvilket reducerer efterforskningsomkostningerne betydeligt. Parrella er overbevist om, at GTherm kan levere ren strøm for mindre end 10 cent pr. kilowatt-time.

Tilgangen er bestemt gavnlig, siger Einstein. Men han stiller spørgsmålstegn ved, om GTherm virkelig har elimineret risikoen for at udløse seismiske hændelser. Fugemassen skal være en tyktflydende væske, før den hærder, så jeg kan ikke se, hvorfor det ikke ville give lignende (seismiske) problemer at putte det i brønden. Så de bliver nødt til at vise, at det rent faktisk virker.

skjule