Хотя остановить изменение климата сложно, необходимо как можно скорее замедлить его, сократив выбросы парниковых газов. Но как удовлетворить растущий спрос на энергию, сокращая при этом использование загрязняющих ископаемых видов топлива? Геотермальная энергия является эффективным, экологически чистым решением.
Научное сообщество соглашается с тем, что к 2030 году выбросы CO2 должны сократиться на 45%, а к 2050 году уже 70% нашей энергии должно быть возобновляемо. Но как достичь этих целей? Геотермальная энергия – возобновляемая форма энергии – является частью решения. Ряд стран, включая Швейцарию, уже используют геотермальную энергию для производства тепла из неглубоких скважин. До 1500 метров такая технология обычно представляет небольшой риск.
«Однако для выработки электроэнергии нам необходимо углубляться, что является технологической и научной задачей», – отмечает Маттео Лупи, профессор кафедры наук о Земле факультета науки UNIGE. На самом деле, бурение глубже 1500 метров требует особой осторожности, так как количество неизвестных факторов увеличивается. «Ниже этих глубин стабилизировать буровую площадку становится все сложнее, и неправильные решения могут спровоцировать землетрясение».
Геотермальное месторождение Лардерелло в Тоскане – старейшее в мире – в настоящее время производит 10% от общего объема геотермальной электроэнергии в мире. Известно, что на глубине около 3000 метров можно достигнуть геологического слоя, в котором могут быть обнаружены сверхкритические жидкости (состояние вещества, при котором исчезает различие между жидкой и газовой фазой.). Они способны дать огромное количество возобновляемой энергии.
«С 1970-х годов инженеры пытаются достичь этого знаменитого уровня на 3000 метрах в Лардерелло, но им все еще не удалось», – объясняет Риккардо Минетто, исследователь из Отделения наук о Земле UNIGE. С углублением процесс становится все сложнее технологически.
Недавно, в рамках европейского проекта DESCRAMBLE, ученые предприняли новую попытку достичь отметки в 3000 метров. Женевская группа установила восемь сейсмических станций вокруг скважины в Ларданелло в радиусе восьми километров, чтобы измерить влияние бурения на сейсмическую активность.
По мере развития бурения геофизики собирали данные и анализировали каждую возникшую трудность. «Хорошая новость заключается в том, что впервые бурение в поисках сверхкритических жидкостей вызвало лишь минимальное сейсмическое воздействие, что было подвигом в таких условиях и явным признаком достигнутого технического прогресса», – объясняет профессор Люпи.
Его команда использовала восемь сейсмических станций, чтобы различать естественную сейсмическую активность и очень слабые события, вызванные бурением. Однако порог в 3000 метров не был достигнут. «Инженеры вынуждены были останавливаться примерно на 250 метрах от этого уровня в результате чрезвычайно высокого повышения температуры – более 500 градусов. На данный момент еще есть место для технического прогресса», – говорит Риккардо Минетто, исследователь из Отделения наук о Земле UNIGE.
Это исследование показало, что сверхкритическое бурение прошло хорошо, и технология близка к освоению. «До сих пор любой, кто пытался погрузить скважину в сверхкритических условиях, не преуспел из-за высоких температур, но результаты здесь чрезвычайно обнадеживающие», – говорит профессор Люпи.
Швейцария сама очень активно продвигает геотермальную энергию. Этот возобновляемый источник энергии в случае его дальнейшего развития будет нести часть бремени гидроэнергетики страны, солнечной энергии и энергии ветра. «Геотермальная энергия может быть одним из основных источников энергии нашего будущего, поэтому правильно направлять будущие инвестиции, чтобы развивать ее дальше и безопаснее», – заключает исследователь из Женевы.
