Глубоко под Апеннинскими горами Тосканы (Италия) скрыто сокровище невероятной ценности. И это - не драгоценные камни или металлы, а обычная вода в очень необычном состоянии.
На глубине всего нескольких километров под Аппенинами располагаются резервуары с так называемой “сверхкритической жидкостью” или “геотермальным флюидом”. Так называется вода, насыщенная большим количеством минералов и находящаяся одновременно в газообразном и жидком состояниях. Это становится возможно из-за сочетания огромного давления и очень высокой температуры. В обычных условиях вода давно превратилась бы в пар и улетучилась, но давление не дает это сделать. Иногда, прорываясь сквозь трещины в земле, геотермальный флюид предстает перед нами в виде горячего гейзера. Но ученые предлагают превратить его в источник практически бесконечной энергии.
Идея проста. С помощью сложной бурильной установки Venelle-2 инженеры хотят вклиниться в резервуар и использовать его колоссальную энергию для вращения турбины на поверхности.
В данный момент итальянским и швейцарским геологам удалось пробурить шахту глубиной в 3,2 километра. Чуть глубже расположен “горизонт К” - отметка, за которой располагаются резервуары с геотермальным флюидом. Согласно показаниям датчиков, давление на дне шахты уже сейчас в 300 раз превышает атмосферное, а температура составляет не менее 538°С.
Риски и награда
Пока бурение приостановлено, поскольку инженерам необходимо модифицировать оборудование для работы в столь экстремальной температуре. Но проблема не только в оборудовании. Слишком быстрое и агрессивное бурение может вызвать сдвиг пород и спровоцировать масштабное и разрушительное землетрясение. Чтобы избежать этого, ученые постоянно мониторят регион геотермального месторождения сетью ультразвуковых сейсмометров.
В процессе бурения команда зафиксировала слабое повышение сейсмической активности, но ученые утверждают, что эти толчки пока не превышают нормальные уровни для этого региона. Тем не менее, Риккардо Минэтто (Riccardo Minetto), ученый из Университета Женевы и один из авторов исследования, считает, что действовать нужно с максимальной осторожностью. Он признает, что еще ни одно землетрясение в мире не было спровоцировано попыткой вклиниться в резервуар с геотермальным флюидом, но лишь потому, что никто не пытался делать ничего подобного. Сверхкритические жидкости могут быть слишком непредсказуемы. По словам ученого, попытки забуриться в них “могут вызвать большие сейсмические явления”.
В качестве примера Минэтто приводит опыт Южной Кореи. В прошлом году страна пережила второе по масштабам землетрясение в истории. Сегодня ученые считают, что одной из причин этого землетрясения стала работа экспериментальной геотермальной электростанции. Несколькими годами ранее землетрясение, потрясшее швейцарский Базель, также было связано с геотермальной скважиной.
Бурение резервуаров сверхкритических жидкостей отличается от бурения обычной геотермальной скважины, но пока непонятно, в какую сторону. По словам Минэтто, в случае с геотермалным флюидом риски катастрофы могут быть как ниже, так и выше. “Нам все еще слишком много мало известно о сверхкритических жидкостях, чтобы дать точный ответ”, - говорит ученый.
И все же, по мнению авторов проекта, риски оправданы. Не везде на поверхности Земли есть возможность достичь глубин, на которых расположены геотермальные флюиды. Но если эксперимент окажется удачным и электростанция нового типа заработает так, как ожидают инженеры, выработка экологически чистой энергии окажется колоссальной. Конечно, одна станция не покроет всех нужд человечества, но успех в Тоскане позволит строить похожие станции и в других регионах с повышенной геотермальной активностью.
Если хотите получать новости через мессенджер, подписывайтесь на новый Telegram-канал iGate
