Süperkritik jeotermal enerji, insanlığın milyonlarca yıl boyunca enerji ihtiyacını karşılama vaadinde bulunuyor. Ancak ne kadar pratik? Lux Research’ten Karthik Subramanian’ın yeni bir analizi, bunun olası olmayan ile imkansız arasında bir yerde olabileceğini öne sürüyor.
Süperkritik jeotermal enerji hakkında gerçekler
İlk bakışta, jeotermal enerji parlak bir enerji kaynağı gibi görünüyor. Temiz, Dünya’da öngörülebilir gelecekte medeniyete güç verecek kadar ısı var ve tek yapmanız gereken onu kullanmak için aşağı doğru delmek. Daha da iyisi, süperkritik jeotermal olarak adlandırılan şeydir. Geleneksel jeotermal sistemler, volkanlar veya sıcak su kaynaklarıyla işaretlenmiş alanlara delikler açarak ve ya yere su pompalayarak ve sonra buharı çıkararak ya da kapalı bir boru devresinin içine suyu ısıtmak için bir ısı eşanjörü takarak ısıyı çekerek çalışır.
Bu işe yarıyor, ancak bu tür tesislerin kurulumu çok pahalı ve dünyada inşa edilebilecekleri çok az yer var. Ayrıca çıktıları da sınırlı. Çünkü yalnızca yaklaşık 200 °C (400 °F) sıcaklığa ulaşıyor. Bu da tek bir üretim tesisi için 5 MW’lık bir enerji çıktısına denk geliyor.
Pratikte bu, jeotermal enerjinin dünya elektrik üretiminin yalnızca yaklaşık yüzde 0,5’ini oluşturduğu ve hiçbir yıl yüzde 3,5’ten fazla büyümediği anlamına geliyor. Süperkritik jeotermal, yüzeye yakın 2 km (1,2 mil) kadar derinlikte magma cepleri bularak veya 20 km (12,4 mil) kadar derinlerde sıcak iç Dünya’yı arayarak konsepti bir sonraki seviyeye taşır. Burada sıcaklık ve basınç o kadar yüksektir ki su 373 °C’nin (703 °F) ve 220 barın (3.190,83 lb/in², 217 ATM) üzerinde bir basıncın üzerine ısıtılır. Bu durumda su aşırı ısınır, ancak buhara dönüşemez. Ayrıca normal su veya buharın dört ila 10 katı enerji tutabilir.
Başka bir deyişle, süperkritik bir jeotermal santral 50 MW kapasiteye sahip olabilir ve üç kuyu 42 geleneksel jeotermal kuyunun güç çıkışına sahip olabilir. Ek olarak, süperkritik ısıyı bulmak basitçe bir magma cebi bulma veya herhangi bir yerde yeterince derin kazma meselesidir.
Bu kulağa harika geliyor, ancak bu, delme tekniklerini ve malzemeleri en uç noktaya taşıyan büyük bir mühendislik zorluğu. Sadece inanılmaz derecede derin sondaj delikleri kazılması gerekmez, aynı zamanda herhangi bir geleneksel sondaj kulesini hızla yok edecek basınçlara, gazlara ve aşındırıcı etkilere karşı da dayanıklı olmalıdırlar. Ancak daha büyük bir sorun var.
O güzel süperkritik tabakaya veya kabarcığa ulaşmak için, matkap Kırılgan-Düktil Geçiş Bölgesi (BDTZ) adı verilen bölgeden geçmeli. Basitçe söylemek gerekirse, süperkritik bölgenin üstündeki kaya, böyle bir derinlikteki sıcaklıklara ve basınçlara maruz kaldığında bir değişime uğrar. Kırılgan olmak yerine, kaya esnek ve plastik hale gelir.